Questo sito utilizza cookie di terze parti per inviarti pubblicità in linea con le tue preferenze. Se vuoi saperne di più clicca QUI 
Chiudendo questo banner, scorrendo questa pagina, cliccando su un link o proseguendo la navigazione in altra maniera, acconsenti all'uso dei cookie. OK

Simulazione numerica della fluidodinamica del plasma nella saldatura

Conclusioni raggiunte da questa ricerca

Per ciò che concerne la fluidodinamica del plasma:
· l’analisi qualitativa è in linea con i valori previsti, ed in particolare le elevate velocità del getto;
· l’effetto di restringimento del getto dato dalla forza di Lorentz è evidente, ed è responsabile della particolare forma cilindrica del getto;
· l’effetto del movimento della lastra sul getto non è evidente, e la differenza tra la velocità della lastra e la velocità del getto è di due ordini di grandezza;
· le temperature raggiunte dal getto sono molto elevate;

Per ciò che concerne la trasmissione del calore:
· la diffusione del calore sulla lastra è contenuta, e l’effetto termico confinato localmente in accordo con le previsioni (dati i tempi caratteristici);

Per ciò che concerne la griglia di calcolo:
· la possibilità di adattamento della griglia all’interno del codice si è mostrata utile;
· è stato possibile infittire la griglia nelle zone d’interesse e diradarla in altre, riducendo cosi numero complessivo di celle di calcolo;

Sviluppi futuri

Lo sviluppo effettuato di un “tool” per la simulazione numerica della saldatura al plasma offre ulteriori punti di indagine:
· simulazioni di processi di taglio al plasma, considerati come una variazione dei processi di saldatura;
· effetti sulla forma del bagno di saldatura in funzione della forma del getto;
· studio degli effetti sulla forma dei bordi del materiale nel taglio al plasma in funzione delle proprietà del getto;
· trattamenti superficiali al plasma con iniezione di particelle;
· variazioni del campo di moto in funzione della portata e della distanza tra ugello ed il pezzo in lavoro,
· simulazioni con altre miscele di gas e con i modelli multispecie;
· accoppiamento della parte strutturale per lo studio dello scambio termico tra il getto e la lastra, ponendo l’attenzione alla corretta valutazione dei coefficienti di scambio termico;
· approfondimento dell’analisi dello strato limite nell’ugello e della protezione data all’ugello in funzione della componente rotazionale della portata del gas in ingresso (swirl);
· calcolo dell’apporto di calore al fuso;
· studio della parte radiativa nei meccanismi di trasmissione di calore.

Mostra/Nascondi contenuto.
6 1. Cenni storici sulle saldature al plasma 1.1. Introduzione Negli anni 40 l'industria militare americana cercava dei metodi migliori per la saldatura dei metalli, in particolare, per la produzione dei velivoli. In questo modo è nato un nuovo processo di saldatura. È stato usato un arco elettrico per fondere il metallo, ed un gas inerte come scudo di protezione intorno ad arco ed intorno al bagno di saldatura. In questo modo si preveniva che il metallo poteva prendere l'ossigeno dall'aria. Questo tipo di saldatura viene comunemente chiamato TIG (Tungsten Inert Gas). I gas principalmente usati sono Argon ed Elio. Lavorando sull'ulteriore sviluppo di questi processi di saldatura, si è scoperto nei laboratori che riducendo l'apertura dell'ugello del gas inerte nella saldatura TIG le proprietà del getto cambiavano notevolmente. La riduzione dell’apertura conferiva al gas una maggiore velocità e temperatura. L’arco creato nella torcia al plasma è considerevolmente più caldo di quello della Tig. Il restringimento dell’arco elettrico, per mezzo di ugello, permette di ottenere un sufficiente grado di ionizzazione del gas, aumentandone cosi ulteriormente il contenuto energetico complessivo. Cosi è possibile raggiungere le temperature, del fuso del gas, che vanno fino a 20000-30000 K. L’energia fornita dall’arco elettrico produce, in primo luogo, la dissociazione dei componenti poliatomici del gas, poi produce la ionizzazione ed infine aumenta la temperatura del gas. Il gas esce dall’ugello con elevato contenuto energetico ed alle velocità dell’ordine della velocità del suono.

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Ranko Sakota Contatta »

Composta da 73 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 3456 click dal 20/03/2004.

 

Consultata integralmente una volta.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.