ar= 6表示冒口套網(wǎng)格；當(dāng)Z= 7時，（j，k)ehar= 7表示保溫材料網(wǎng) 格；當(dāng)Z= 8時，（j，k)dut= 8表示絕熱材料網(wǎng)格；
[0033]步驟二、設(shè)定鑄錠系統(tǒng)中夾雜物ig的個數(shù)為Nhdu,i。。，且夾雜物ig隨機分布在 鑄錠系統(tǒng)的計算網(wǎng)格中，存在夾雜物的計算網(wǎng)格表示為（jf，隨機選取標(biāo)號為a，kr)ehar=。類型的鑄錠網(wǎng)格，則夾雜物ig在鑄錠網(wǎng)格的位置表示為；Lx=jrXAX，Ly =jfXAy,單位均為米，r表示鑄錠網(wǎng)格中存在的夾雜物，鑄錠的夾雜物為雜質(zhì)，包括例 如；精煉過程中形成的氧化物，來自耐火材料的顆粒，砂型的顆粒；并設(shè)定夾雜物的密度為 Pinclusion* 設(shè)定夾雜物的直徑為d inclusion*
[0034]步驟S、針對所有（j，k)th"^。類型的鑄錠網(wǎng)格，計算能量守恒方程、成分守恒方 程、動量守恒方程和質(zhì)量守恒方程，且計算動量守恒方程和質(zhì)量守恒方程時，還需考慮夾雜 物ig的運動對液體流速的影響；并通過能量守恒方程獲得鑄錠網(wǎng)格內(nèi)部溫度T分布，通過 成分守恒方程獲得鑄錠網(wǎng)格內(nèi)部成分分布，通過求取固相分?jǐn)?shù)的值來獲得平均成分[幻的 分布；
[00巧]步驟四、計算夾雜物ig的運動速度；
[0036] 步驟五、針對除（j，類型的鑄錠網(wǎng)格W外所有計算網(wǎng)格，計算鑄型網(wǎng)格的 能量守恒方程，獲得鑄型網(wǎng)格內(nèi)部溫度T'的分布，出]=CpT'，
其中Cp 表示比熱，P表示密度，A表示導(dǎo)熱系數(shù)；
[0037] 步驟六、重復(fù)步驟二、步驟=、步驟四和步驟五，直到凝固結(jié)束，輸出鑄錠內(nèi)平均成 分的的分布。
【具體實施方式】 [0038] 二：
[0039] 與【具體實施方式】一不同的是，本實施方式的鑄錠宏觀偏析數(shù)值模擬方法，當(dāng)計算 網(wǎng)格的類型Z取不同值時，表示不同類型的網(wǎng)格，具體為：當(dāng)Z= 2時，（j，表示鑄 型網(wǎng)格；當(dāng)Z= 0時，（j，k)Ehar=康示鑄錠網(wǎng)格；當(dāng)Z= 4時，（j，k)Ehar=康示內(nèi)冷鐵網(wǎng)格； 當(dāng)Z= 5時，（j，k)char.5表示外冷鐵網(wǎng)格；當(dāng)Z= 6時，（j，k)charge表示冒口套網(wǎng)格；當(dāng)Z =7時，（j，k)ehar= 7表示保溫材料網(wǎng)格；當(dāng)Z= 8時，（j，k)ehar= 8表示絕熱材料網(wǎng)格。
【具體實施方式】 [0040] S;
[0041] 與【具體實施方式】一或二不同的是，本實施方式的鑄錠宏觀偏析數(shù)值模擬方法，步 驟=所述獲得鑄錠網(wǎng)格內(nèi)部溫度T分布的過程為，通過能量守恒方程：
[004引hs= CplT，hi= CplT+AH，閒=f山+(l-fs)hi，求得鑄錠內(nèi)溫度T的分布；
[0043]
其中，h,表示固相熱洽，hi表示液相熱 洽，Cpi表示液相比熱，T表示鑄錠網(wǎng)格內(nèi)部溫度，AH表示結(jié)晶潛熱，出]表示混合熱洽，fS表示固相分?jǐn)?shù)，Pl表示液體密度，^L表示液體導(dǎo)熱系數(shù)，巧:表示液體流動速度在X方向和 Y方向上的矢量和，巧在Os時的值為Oms-i;
【具體實施方式】 [0044] 四：
[0045] 與【具體實施方式】=不同的是，本實施方式的鑄錠宏觀偏析數(shù)值模擬方法，步驟= 所述獲得鑄錠網(wǎng)格內(nèi)部成分分布的過程為，通過成分守恒方程：
[0046]
[0047] [C]=fsCik+a-fs)Ci，求得鑄錠內(nèi)平均成分的分布：
[0048] T=T"+miCi，其中，[C]表示鑄錠內(nèi)平均成分，Cl表示液相成分，e表示溶質(zhì)平衡分 配系數(shù)，Tm表示烙點，mi表示液相線斜率，巧表示液體流動速度在X和Y方向上的矢量和， 巧在Os時的值為Oms-i。
【具體實施方式】 [0049] 五；
[0050] 與【具體實施方式】四不同的是，本實施方式的鑄錠宏觀偏析數(shù)值模擬方法，步 驟=所述獲得平均成分[幻的分布的過程為，通過求解固相分?jǐn)?shù)f；的一元二次方程： aa?x2+bb?X+CC=0計算固相分?jǐn)?shù)片;其中，X即為要求解的固相分?jǐn)?shù)f
[0051] aa=Pl.AH. (l_k);
[0052]bb=pL?AH?k?(1+fs) -2?pL?AH+ (k-1)(pL?c化?Tm_出]);
[0053]cc= pL? AH?(l-kfs)+(l-kfs)(pL?CpL?Tm_出])-PL? c化? mi?(1-fs)? Cl; 其中，aa、化、cc均是一元二次方程中的系數(shù)。
【具體實施方式】 [0054] 六：
[0055] 與【具體實施方式】一、二、四或五不同的是，本實施方式的鑄錠宏觀偏析數(shù)值模擬方 法，步驟=所述計算動量守恒方程的過程為，因計算動量守恒方程時，還需考慮夾雜物ig 運動對流體流速的影響，則判斷在當(dāng)前時刻t鑄錠網(wǎng)格中是否存在夾雜物ig，
[0056] (1)若當(dāng)前時刻t，鑄錠網(wǎng)格中不存在夾雜物ig，則動量守恒方程為：
[0059]X方向和Y方向上的滲透率分別為K濟(jì)Ky，旦
[0060] (2)若當(dāng)前時刻t，鑄錠網(wǎng)格中存在夾雜物ig，貝喊量守恒方程為；
[006引 X方向和Y方向上的滲透率分別為K且；
[006引 X方向和Y方向上的雷諾數(shù)分別為Re耐和Re廣is,且：
[0067]
[006引
其中，Ux、Uy分別為面在X方向和Y方向上 的分量，Pl表示合金液體的密度，P表示壓力，y1表示液相粘度，0T表示熱膨脹系數(shù)、0C表示溶質(zhì)膨脹系數(shù)，Tuf表示參考溫度，Cuf表示參考成分，i表示重力加速度，SDAS表示二 次枝晶臂間距，Re表示雷諾數(shù)，diMiud。。表示夾雜物直徑，fhdud。。表示夾雜物在所劃分網(wǎng)格 中所占面積份數(shù).
和分別表示夾雜物在X方向和Y方向上的 速度。
【具體實施方式】 [0069] ^；：;
[0070] 與【具體實施方式】六不同的是，本實施方式的鑄錠宏觀偏析數(shù)值模擬方法，步驟= 所述獲得鑄錠內(nèi)平均成分[幻的分布的過程為，計算質(zhì)量守恒方程.
通 過判斷= 0是否成立來檢驗動量方程求解是否準(zhǔn)確，若成立，則動量守恒方程求解準(zhǔn) 確，若不成立，則動量方程求解不準(zhǔn)確，若不成立，則動量方程求解不準(zhǔn)確，采用迭代技術(shù)， 重新求解動量守?fù)?dān)方程。
【具體實施方式】 [0071] 八：
[0072] 與【具體實施方式】六不同的是，本實施方式的鑄錠宏觀偏析數(shù)值模擬方法，所述判 斷在當(dāng)前時刻t鑄錠系統(tǒng)中是否存在夾雜物ig的過程為，假設(shè)標(biāo)號為（j，的計算 網(wǎng)格中存在夾雜物ig，若夾雜物ig(l《ig《NiMiudJ滿足
則假 設(shè)成立說明夾雜物ig位于標(biāo)號為（j，k) 的計算網(wǎng)格內(nèi)，鑄錠系統(tǒng)中存在夾雜物ig;否 則鑄錠系統(tǒng)中不存在夾雜物ig。
【具體實施方式】 [0073] 九；
[0074] 與【具體實施方式】一、二、四、走或八不同的是，本實施方式的鑄錠宏觀偏析數(shù)值模 擬方法，步驟四所述計算夾雜物的運動速度的過程為，
[0075] 步驟四一、在時刻t下，通過夾雜物ig在X方向和Y方向的運動速度方程；
十
計算夾雜物ig在當(dāng)前時刻下的運動速度；其中，t表示當(dāng)前時間，At表示 時間步長，uLhsiDD_y和〇!。。1。胃_>.分別表示當(dāng)前時刻下夾雜物ig在X方向和Y方向的速度， <^。。_、和分別表示向上一時刻下夾雜物ig在X方向和Y方的速度；
[0076] 步驟四二、利用步驟四一計算獲得的夾雜物ig在X方向的速度山和 Y方的速度uLiuskm_y，通過當(dāng)前時刻下夾雜物ig在X方向和Y方向的坐標(biāo)計算公式； L、（0 =L、（ 1 -A〇 +uL'i,,，,。,，、XAU和L、.（ 0 =L;,. (1 -A〇 +1心'|,,..,,。,1,XAH十算夾雜物ig的移動 軌跡，獲得夾雜物ig速度的分布；
[0077] 其中，t表示當(dāng)前時間，At表示時間步長，Ly(t)和Ly(t)分別表示夾雜物當(dāng)前時 刻下的坐標(biāo)，L,(t-At)和Ly(t-At)分別表示夾雜物上一時刻的坐標(biāo)。
[007引 實施例1 :
[0079] 如圖1所示的鑄造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，并通過表1列出Fe-0. 45wt%C合金和Al2〇3 夾雜物的設(shè)及的物理特性及其對應(yīng)的特性值，通過表2列出砂型、冒口套和保溫材料設(shè)及 的物理特性及其對應(yīng)的特性值。
[0080] 表1Fe-0. 45wt%C合金和Al2〇3夾雜物的設(shè)及的物理特性及其對應(yīng)的特性值
[0081]
[008引表中，PiMiu,i""(kg/m3)表示研究了不同夾雜物尺寸對宏觀偏析形成的影響，所Wd的取值為=個；K是溫度的單位，開爾文，即；攝氏度+27