Luận án Trường nhiệt độ và trường ẩm trong khuôn tươi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
Trần Xuân Tiến 
TRƢỜNG NHIỆT ĐỘ VÀ TRƢỜNG ẨM TRONG KHUÔN TƢƠI 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU 
HÀ NỘI – 2016 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
Trần Xuân Tiến 
TRƢỜNG NHIỆT ĐỘ VÀ TRƢỜNG ẨM TRONG KHUÔN TƢƠI 
Chuyên ngành: Kỹ thuật vật liệu 
Mã số: 62520309 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU 
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. PGS. TS Đào Hồng Bách. 
2. TS Nguyễn Khải Hoàn. 
HÀ NỘI – 2016 
LỜI CAM ĐOAN 
Tên tôi là Trần Xuân Tiến, nghiên cứu sinh tại Bộ môn Vật liệu và Công nghệ đúc 
– Viện Khoa học và kỹ thuật vật liệu – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội. Tôi xin cam 
đoan các nội dung trong quyển luận án của tôi tuân thủ đúng qui định về bản quyển tác giả, 
trích dẫn đầy đủ những nội dung kiến thức làm nền tảng cơ sở lý thuyết của đề tài. Các kết 
quả nghiên cứu của tôi là công sức nghiên cứu trong thời gian 4 năm học tập, nghiên cứu 
tại trƣờng và không trùng lặp với những tài liệu đã đƣợc công bố cùng lĩnh vực của đề tài. 
Tôi xin cam đoan và chịu mọi trách nhiệm trƣớc toàn bộ nội dung của luận án./. 
TM. Tập thể hƣớng dẫn: 
Nghiên cứu sinh 
Ngày tháng năm 2016 
PGS. TS Đào Hồng Bách 
Trần Xuân Tiến 
LỜI CẢM ƠN 
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến PGS. TS Đào Hồng Bách đã nhiệt tình hƣớng 
dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án; xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Khải 
Hoàn đã hƣớng dẫn, định hƣớng cho luận án về mặt ứng dụng thực tiễn, đặc biệt là những 
định hƣớng ứng dụng trong lĩnh vực khoa học quân sự. 
 Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy (cô), anh (chị) em học viên của bộ môn VẬT 
LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ ĐÚC và các thầy (cô) trong Viện KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT 
VẬT LIỆU đã giúp đỡ, tạo điều kiện về nhiều mặt trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu 
tại bộ môn. 
Tôi xin chân thành cảm ơn thủ trƣởng Viện Tên lửa, thủ trƣởng Phòng Công nghệ 
đã tạo mọi điều kiện về mặt thời gian, cơ sở vật chất trong thời gian thực hiện luận án. 
Cảm ơn các (cô) chú, các anh em đồng nghiệp của PHÒNG CÔNG NGHỆ đã luôn ủng 
hộ, giúp đỡ về nhiều mặt trong suốt thời gian thực hiện luận án. 
Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình tôi, bố mẹ, vợ, các con đã luôn ủng hộ về mặt 
tinh thần, là hậu phƣơng vững chắc để tôi hoàn thành tốt nhiệm vụ. Tôi xin bày tỏ lời cảm 
ơn đến ông, bà ngoại tôi, đến các bác, các chú, các cô, các cậu, các dì, các anh, chị, các em 
hai bên nội, ngoại đã luôn ủng hộ về mọi mặt giúp tôi có đƣợc thành công nhƣ ngày hôm 
nay./. 
 Nghiên cứu sinh 
Trần Xuân Tiến 
MỤC LỤC 
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................. i 
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. iii 
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ............................................................ iv 
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN .............................................................................. 4 
1.1 Xu hƣớng phát triển công nghệ đúc trong khuôn cát ................................. 4 
1.1.1 Vai trò và xu hƣớng phát triển trên thế giới ...................................... 4 
1.1.2 Thực trạng và xu hƣớng phát triển ở Việt Nam................................ 6 
1.2 Trƣờng nhiệt độ và trƣờng ẩm trong khuôn .............................................. 8 
1.2.1. Những nghiên cứu trên thế giới về vấn đề trƣờng nhiệt và trƣờng 
ẩm .............................................................................................. 10 
1.2.2 Các nghiên cứu trong nƣớc liên quan đến bài toán trƣờng nhiệt và 
trƣờng ẩm: ................................................................................. 17 
1.3 Kết luận .................................................................................................... 19 
CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................. 20 
2.1. Phƣơng pháp mô hình hóa cấu trúc cho khuôn đúc. Các cơ chế truyền 
nhiệt và chuyển khối trong khuôn ............................................................ 20 
2.1.1. Vật liệu làm khuôn hệ rời rạc trong ngành đúc .............................. 20 
2.1.2. Phƣơng pháp mô hình hóa cấu trúc .............................................. 24 
2.1.3. Các cơ chế truyền nhiệt và chuyển khối trong khuôn và vai trò của 
nó đối với quá trình nung nóng khuôn ....................................... 33 
2.2. Mô hình hóa cấu trúc khuôn tƣơi cát-sét ................................................ 35 
2.2.1. Mô hình hình học khuôn cát-sét .................................................... 35 
2.2.2 Các quá trình hóa lý trong khuôn tƣơi cát-sét ................................ 40 
2.2.2.1 Quá trình thấm ...................................................................... 40 
2.2.2.2 Quá trình bay hơi và ngƣng tụ .............................................. 42 
2.2.2.3. Quá trình khuếch tán của khí trong khuôn ........................... 43 
2.3 Nghiên cứu trƣờng nhiệt độ và trƣờng ẩm trong Fluent ......................... 44 
2.3.1 Các định luật truyền nhiệt và chuyển khối trong ANSYS FLUENT . 44 
2.3.2 Mô phỏng bài toán truyền nhiệt và bay hơi bằng ANSYS FLUENT 46 
2.3.2.1 Mô hình hình học .................................................................. 46 
2.3.2.2 Chia lƣới và xác định các điều kiện biên .............................. 47 
2.3.2.3 Mô hình hóa hơi .................................................................... 47 
2.3.2.4 Kết quả ................................................................................. 48 
2.4 Các phƣơng pháp giải bài toán trƣờng nhiệt độ trong đúc ...................... 49 
2.5. Kết luận ................................................................................................... 50 
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................. 52 
3.1 Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu của luận án ........................................ 52 
3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................ 53 
3.2.1 Thực nghiệm .................................................................................. 53 
3.2.1.1 Phƣơng pháp thí nghiệm đo trƣờng nhiệt độ ....................... 53 
3.2.1.2 Thiết lập phƣơng trình hồi qui của mặt hóa hơi và ngƣng tụ 56 
3.2.2 Thiết lập mô hình toán và mô phỏng số ......................................... 57 
3.2.2.1 Mô hình toán quá trình truyền nhiệt ...................................... 57 
3.2.2.2 Mô hình toán quá trình truyền khí khi nung khuôn ................ 60 
3.2.3. Giải bài toán nhiệt-ẩm trong khuôn bằng phƣơng pháp số ........... 61 
3.3. Kết luận ................................................................................................... 67 
CHƢƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .......................................................... 68 
4.1. Kết quả thực nghiệm............................................................................... 68 
4.1.1. Phân bố nhiệt độ trong khuôn ....................................................... 68 
4.1.2. Các yếu tố công nghệ ảnh hƣởng đến vùng ẩm trong khuôn ....... 70 
4.1.3. Phƣơng trình thực nghiệm vùng hóa hơi, ngƣng tụ ...................... 71 
4.1.4. Xác định các thông số nhiệt lý khuôn cát tƣơi ............................... 73 
4.2 Kết quả mô phỏng số ............................................................................... 75 
4.2.1 Trƣờng nhiệt độ và trƣờng độ ẩm trong khuôn .............................. 75 
4.2.1.1 Đƣờng cong tăng nhiệt ở các vị trí khác nhau trong khuôn .. 75 
4.2.1.2 Trƣờng nhiệt độ của khuôn .................................................. 80 
4.2.1.3 Trƣờng ẩm trong khuôn ........................................................ 81 
4.2.1.4 Sai số và cách hiệu chỉnh mô hình ....................................... 84 
4.2.2 Vị trí, tốc độ mặt hóa hơi ................................................................ 86 
4.2.3. Trƣờng áp suất trong khuôn ......................................................... 91 
4.2.4 Sự ảnh hƣởng của các thông số công nghệ đến trƣờng nhiệt độ và 
trƣờng ẩm trong khuôn .............................................................. 95 
4.2.4.1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ rót .................................................. 95 
4.2.4.2. Ảnh hƣởng của độ ẩm ban đầu ......................................... 100 
4.3 Ứng dụng của kết quả mô phỏng số ...................................................... 103 
4.3.1 Ứng dụng trong nghiên cứu bọng cát trong đúc........................... 103 
4.3.2 Ứng dụng điều khiển quá trình đông đặc của vật đúc .................. 108 
4.4. Kết luận ................................................................................................. 108 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 110 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 112 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ................ 117 
PHỤ LỤC ..................................................................................................... 118 
Phụ lục 1 CODE chƣơng trình mô phỏng số bài toán trƣờng nhiệt độ và 
trƣờng ẩm bằng Visual Studio 12 ......................................................... 118 
Phụ luc 2 Một số kết quả Thực nghiệm chính của Luận án ......................... 118 
i 
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 
Dcs – đƣờng kính hạt cát (m) 
Da – hệ số khuếch tán của không khí khô (m
2
/s) 
Dw – hệ số khuếch tán của hơi nƣớc (m
2
/s) 
αngoai – hệ số trao đổi nhiệt giữa khuôn và môi trƣờng (W/ (m
2
 K)) 
kc – hệ số truyền khối giữa cát-sét và khí (m/s) 
kd – độ thấm theo định luật Darcy (m
2
) 
L – độ dày khuôn (m) 
Lw - ẩn nhiệt hóa hơi của nƣớc (kJ/kg) 
P0 – áp suất khí quyển (101,3 kPa) 
Pa – áp suất riêng phần của không khí khô (Pa) 
Pr – số Prandtl v/ g 
Pw – áp suất riêng phần của hơi nƣớc (Pa) 
Pw0 – áp suất hơi bão hòa tại nhiệt độ Tcs (Pa) 
PwT0 – áp suất hơi bão hòa tại nhiệt độ T0 (Pa) 
Ra – hằng số khí không khí khô (287,1 Pa.m
3
/(kg.K)) 
Re – số Reynold uDcs/v 
Rw – hằng số khí của hơi nƣớc (461,5 Pa.m
3
/(kg.K)) 
Sb – diện tích bề mặt riêng trên một đơn vị thể tích 6(1 - )/Dcs (m
2
/m
3
) 
Sc – số Schmidt v/Dw 
T0 – nhiệt độ ban đầu của khuôn (K) 
Tcs – nhiệt độ của khuôn cát-sét (K) 
Tg – nhiệt độ hỗn hợp khí trong khuôn (K) 
t – thời gian tính (s) 
 t – bƣớc thời gian (s) 
u – tốc độ dòng khí trong khuôn tính theo Darcy (m/s) 
W – độ ẩm 
W0 – độ ẩm ban đầu khuôn 
Wmax – độ ẩm trong vùng vận chuyển ẩm 
w – tốc độ truyền khối của hơi nƣớc (kg/m2.s) 
x – khoảng cách tính từ bề mặt vật đúc-khuôn (m) 
 x – bƣớc không gian (m) 
 - độ xốp của khuôn 
 - độ dẫn nhiệt của khuôn (W/m.K) 
ii 
g – độ dẫn nhiệt của hỗn hợp khí trong khuôn (W/m.K) 
 - độ nhớt của khí trong khuôn (Pa.s) 
v – độ nhớt động học của khí (m2/s) 
 a - khối lƣợng riêng của không khí khô Pa/(Ra.Tg) (kg/m
3
) 
 c - khối lƣợng riêng của cát (kg/m
3
) 
 cs - khối lƣợng riêng của khuôn cát-sét (kg/m
3
) 
 g - khối lƣợng riêng của hỗn hợp khí trong khuôn (kg/m
3
) 
 w - khối lƣợng riêng của hơi nƣớc Pw/(Rw.Tg) (kg/m
3
) 
iii 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Bảng 2.1. Các tính chất vật lý của vật liệu kết dính cho hỗn hợp cát-sét (sét bentonite) ... 40 
Bảng 2.2 Thông số nhiệt lý của hỗn hợp khuôn ................................................................. 46 
Bảng 3.1 Thành phần hỗn hợp khuôn tiến hành thí nghiệm ............................................... 56 
Bảng 4.1 Kết quả thí nghiệm xác định vị trí mặt ngƣng tụ và mặt hóa hơi ........................ 71 
Bảng 4.2 Các tham số dùng tính thông số nhiệt lý đƣợc tính từ kết quả thí nghiệm .......... 74 
Bảng 4.3 Thông số nhiệt lý của hơi nƣớc ........................................................................... 74 
Bảng 4.4. Giá trị hệ số khuếch tán nhiệt độ ak và độ dẫn nhiệt  của khuôn .................... 74 
Bảng 4.5 So sánh giá trị độ ẩm lớn nhất giữa mô hình và công thức thực nghiệm ............ 84 
iv 
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ 
Hình 1.1 Phân tích các bằng sáng chế trong ngành đúc giai đoạn từ 1896 đến năm 2000 
[90] ........................................................................................................................................ 5 
Hình 1.2 Dạng khuyết tật trong đúc ([87]) ........................................................................... 9 
Hình 1.3 Các dạng khuyết tật liên quan đến trường ẩm trong đúc [71] .............................. 9 
Hình 1.4 Cấu trúc bề mặt nhiệt của khuôn cát tươi khi đúc thép [15] ............................... 10 
Hình 1.5 Các vùng đặc trưng trong khuôn cát tươi [48] .................................................... 11 
Hình 1.6 Các vùng đặc trưng trong khuôn tươi [22].......................................................... 12 
Hình 2.1 Các dạng cấu trúc của hệ hai nguyên đẳng hướng: cấu trúc lấm tấm (a), hệ dạng 
hạt (b), hệ có các phần tử tiếp xúc tương hỗ (c), hệ tĩnh không đồng nhất (d), hệ có sự phân 
lớp (e) .................................................................................................................................. 20 
Hình 2.2 Các dạng vật liệu làm khuôn chủ yếu trong ngành đúc [74] .............................. 21 
Hình 2.4 Cách phân loại hạt chất độn theo hình dạng ....................................................... 22 
Hình 2.5. Cấu trúc rời rạc với độ xốp khác nhau: a) 0,30,8; d) 
>0,9 .................................................................................................................................... 23 
Hình 2.6 Cấu trúc hỗn hợp ảo ............................................................................................ 24 
Hình 2.7 Mô hình cấu trúc có cách xếp có dạng khác nhau: a – dạng cầu; b – dạng hình 
hộp ....................................................................................................................................... 25 
Hình 2.8 Sự sắp xếp có trật tự của các phần tử dạng cầu: a-tứ diện; b-dạng lục giác; c-
hình hộp ............................................................................................................................... 25 
Hình 2.9 Mô hình truyền nhiệt tại điểm tiếp xúc giữa các hạt ........................................... 26 
Hình 2.10 Hệ xốp (a), mô hình ¼ ô cơ sở (b) và sơ đồ nhiệt trở (c) .................................. 27 
Hình 2.11 Sơ đồ tính tham số hình học và xác định trở nhiệt của hệ đa cấu trúc: a) ống 
dòng trong khung, b) sự phân bố của dòng nhiệt (bên phải – sự phân ly thực của dòng 
nhiệt, bên trái – sự phân bố lý tưởng), c) sơ đồ liên kết của nhiệt trở của các phần riêng 
biệt ............................................................................................................................ ... ét. Khoa Học và Công nghệ, Trung tâm khoa học tự nhiên và Công 
nghệ Quốc gia, tập XXXVI, 5, tr 45 – 50 
[10]. Phạm Văn Khôi, Đào Hồng Bách, Nguyễn Khải Hoàn (1999) Xác định hệ số dẫn 
nhiệt của lớp sơn khuôn bằng thực nghiệm trong kỹ thuật đúc. Hội thảo về Luyện 
kim và Công nghệ vật liệu lần thứ nhất, Đại học Bách Khoa Hà Nội, Đại học Khoa 
học và Công nghệ Côn Minh, Hà Nội, tr 2-11 
[11]. Quyết định (2012) Phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành Đúc Việt Nam giai đoạn 
2009-2020 có xét đến năm 2025. Bộ Công thƣơng. 
[12]. Trƣơng Ngọc Tuấn, Lê Tiến Mƣời, Trần Hồng Thao (2011) Xác định hệ số truyền 
ẩm trong hạt ngô. Tạp chí nghiên cứu KHCN Quân sự, số 16, 12-2011, trang 213-
217 
TIẾNG ANH 
[13]. Banchhor R, et al, (2014) Critical Assessment of Green Sand Moulding Processes. 
International Journal of Recent Development in Engineering and Technology 
Volume 2, Issue 4, April 2014, p. 90-98 
[14]. Banchhor, et al. (2015) Modeling of Moulding Sand Characteristics in Disamatic 
Moulding Line Green Sand Casting. International Journal of Advanced Engineering 
Research and Studies, 05-2015, p.227 - 230 
[15]. Bauer R., Schlunder E.U. (1978) Effective Radial Thermal Conductivity of Packing 
in Gas Flow. I.Ch.E., 1978, vol.18, №2, p.181-204 
[16]. Bishop H. F., Brandt F. A. and Pellini W. S. (1951) Solidification of steel against 
sand and chill walls. Transactions AFS, vol 59, p. 435-440 
[17]. Botterill J.S.M., Salway A.G., Teoman Y. (1989) The Effective Thermal Conductivity 
of High Temperature Particulate Beds. Pt. II: Model Predictions and the Implication 
of the Experimental Values, Int. J. Heat Mass Transfer, 1989, vol. 32, №3, p. 595-
609 
113 
[18]. Chang Y. , Hocheng H. (2011) The Flowability Of Bentonite Bonded Green Molding 
Sand. Journal of Material Processing Technology 113,(2001), p. 238-244 
[19]. Das S., Dr. Rakesh L. Himte Design (2013) Analysis of Pure Iron Casting with 
Different Moulds. International Journal of Modern Engineering Research (IJMER) 
www.ijmer.com Vol. 3, Issue. 5, Sep - Oct. 2013 pp-2875-2887 
[20]. Dequan S., Guili G. (2012) Nonlinearity Analysis and Compensation of Measuring 
the Moisture Content of Green Sand Based on Capacitance Method. Proceeding of 
2012 International Conference on Mechanical Engineering and Material Science, p. 
524-527 
[21]. Draper A. B. (1969) Condensation zones in molding sands bonded with southern 
bentonite. Transactions AFS, Vol. 77, p. 407-414 
[22]. Draper A. B. (1973) Vapor transport zones in production molds. Transactions. AFS, 
Vol. 77, p. 328-335 
[23]. Hayes K.D., Barlow J.O., Stefanescu D.M., Piwonka T.S. (1998) Mechanical 
Penetration of Liquid Steel in Sand Molds. AFS Transactions, 1998, vol. 106, p. 769-
776 
[24]. Hrbek A., Havlicek F. and Jenicek L. (1968) Condensation zone. Cast metals 
research journal, vol. 4, p. 86-90 
[25]. Hsiau S. S. and Chang W. J. (1999) Cooling analysis of castings in green sand 
molds. Transactions AFS, vol.106, p.595-560 
[26]. Kasai A., Murayama Т., Ono Y. (1993) Measurement of Effective Thermal 
Conductivity of Coke. ISIJ International, 1993, vol. 33, №6. p. 697-702 
[27]. Krajewski* P.K., Piwowarski G., Suchy J.S. (2014) Thermal Conductivity of the 
Green-Sand Mould Poured with Copper. A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G 
I N E E R I N G V o l u m e 1 4 , S p e c i a l I s s u e 4 / 2 0 1 4, p. 67-70 
[28]. Kubo K., Pehlke R.D. (1985) Thermal Properties of Molding Sands. AFS 
Transactions, 1985, vol. 93, p. 405-414 
[29]. Kubo K. and Pehlke R. D. (1986) Heat and moisture transfer in sand molds 
containing water. Metall. Trans. B 17, p. 903-911 
[30]. Kunii D., Smith J.M. (1960) Heat Transfer Characteristics of Porous Rocks. 
A.I.Ch.E. Journal, 1960, vol. 6, №1, p. 71-78 
[31]. Li Zhigang, Per Heiselberg (2005) CFD Simulations for Water Evaporation and 
Airflow Movement in Swimming Baths. Indoor Environmental Engineering, April 
2005, 124 p 
[32]. Marek C.T. (1963) Transformation zones in green sand. Transactions AFS, Vol 71, 
p. 185-192 
[33]. Marek C.T. (1965) Effect of transformation zones on casting problems. Transactions 
AFS, Vol 73, p. 134-145 
[34]. Marek C.T. (1963) Loss in mold rigidity in the early stage of solidification is largely 
due to reduction in green strength of the moisture transport zones. Transactions 
AFS, Vol 73, p. 567-570 
[35]. Marek C.T. (1966) Green sand permeability-its significance and control. 
Transactions AFS, Vol 74, p. 70-81 
[36]. Marek C.T. (1968) Effect of benzene and xylene fractions from seacoal on 
Transformation zones in green sand. Transactions AFS, Vol 76, p. 29-43 
[37]. Maruokaa Y., Makinob H., Nomuraa H. (2003) Squeeze molding simulation using 
the distinct element method considering green sand properties. Journal of Materials 
Processing Technology, Volume 135, Issues 2–3, 20 April 2003, Pages 172–178 
114 
[38]. Mitra S., Mayur J. Sathe (2012) Investigation of Droplet Evaporation in a Bubbling 
Fluidized Bed. Ninth International Conference on CFD in the Minerals and Process 
Industries CSIRO, Melbourne, Australia 10-12 December 2012, p.1-6 
[39]. Neale A., Derome D. (2007), Coupled Simulation of Vapor Flow between Air and a 
Porous Material. ASHRAE 
[40]. Ozisik N. (1994) Finite difference methods in heat transfer. CRC press, Boca Raton, 
(1994) 
[41]. Pariona M. M., Mossi A. C. (2005) Numerical simulation of heat transfer during the 
solidification of pure iron in sand and mullite molds. J. Braz. Soc. Mech. Sci. & 
Eng. vol.27 no.4 Rio de Janeiro Oct./Dec. 2005, p.1-14 
[42]. Ramrattan S.N., Guichelaar P.J., Palukunnu A., Tieder R. (1996) Study of Foundry 
Granular Media and Its Attrition.AFS Transactions, 1996, vol. 104, p. 877—886 
[43]. Ramrattan S., K. Nagarajan, R. Bharadwaj (2011) A Study of Erosion in Aeration 
Green Sand Molds with Various Alloys. AFS Transactions 2011, Schaumburg, p. 1-9 
[44]. Rau H. G. and Marek C.T. (1968) Effect of seacoal on properties of Transformation 
zones. Transactions AFS, Vol 76, p. 9-19 
[45]. Roddle R. W. and Mincher A. L. (1950) Thermal properties and chilling power of 
some nonmetallic mold materials. Journ. Institute of metals, p. 43-90 
[46]. Saikaew Charnnarong , Sermsak Wiengwiset (2012) Optimization of molding 
sand composition for quality improvement of iron castings. Applied Clay Science 67-
68 (2012), p. 26–31 
[47]. Singaram L. (2010), Improving Quality of Sand Casting Using Taguchi Method and 
Analysis. Ỉnternational Journal on Design and Manufacturing Technologies, Vol.4, 
No. 1, January 2010, p.1-4 
[48]. Shih T. S., Siau S. S. and Hong C. H. (1996) Movements of vaporization interface 
and temperature distributions in green sand molds. Transactions AFS, vol 104, p. 
481-489 
[49]. Shruthi Y. C (2014) Productivity Improvement of Casting, Switching to Shell Mould 
Process from Green Sand Mould Process. International Journal of Research in 
Engineering and Technology, Vol.03, 05-2014, p. 594-598 
[50]. Sun H. C. and Chao L. S. (2009) An Investigation into the Effective Heat Transfer 
Coefficient in the Casting of Aluminum in a Green-Sand Mold. Materials Trans. 
Vol.50 No.6 (2009), pp.1396-1493 
[51]. Tominaga H., Tamaki K. (1997) Chemical Reaction and Reactor design. Wiley and 
Maruzen, 1997, 403 p 
[52]. Tsai H. L., Chiang K. C. and Chen T. S. (1986) Movement of moisture front and 
alloy solidification in green sand casting. Transactions AFS, vol 96, p. 191-196 
[53]. Tutorial Ansys Fluent 12.0, 2009, 912 p 
[54]. Wakao N., Kaguei S. (1982) Heat and mass transfer in packed beds. Yokohama 
National university, Japan, 1983, 364 p 
[55]. Woodbury K. A. and Q. Ke (1999) Aboundary inverse heat conduction problem with 
phase change for moisture-bearing porous medium. ASME, p. 1-7 
[56]. Zhang Lei (2011) Multicomponent drop vaporization modeling of petroleum and 
biofuel mixtures. Graduate Theses and Dissertations. p.135 
[57]. Yunhan Zheng, PhD (2008) Vaporization Model for Solid Agent Contaminated 
Charcoal. International ANSYS Conference, 24 p 
[58]. UDF ANSYS FLUENT, 04-2009, 612 p 
[59]. USER'S GUIDE ANSYS FLUENT 12 (2009), 2070 p 
[60]. Victor ẠNJO (2012) Numerical Simulation of Steady State Conduction Heat 
Transfer during the Solidification of Aluminum Casting in Green Sand Mould. 
115 
Leonardo Electronic Journal of Practices and Technologies ISSN 1583-1078, Issue 
20, January-June 2012 p. 15-24 
TIẾNG NGA 
[61]. Анисович Г.А., Гринкевич Р.Н. (1960) Метод определения термофизических 
свойств формовочных земель. Сб. Проблемы теплообмена при литье, Мн. Изд-
во БПИ, 1960, с. 81-87 
[62]. Анисович Г.А. (1979) Затвердевание отливок. Наука и техника, 1979, 232 с 
[63]. Бройтман O.A., Голод B.M. (2001) Определение теплофизических 
характеристик формовочных материалов на основе моделирования их 
дисперсной структуры и переноса тепла кондукцией, конвекцией и 
лучеиспусканием. Сб. Литейное производство сегодня и завтра, СПб Изд-во 
СПбГТУ, 2001, с. 148-150 
[64]. Бройтман O.A., Голод В.М. (2005) Структурная модель теплообмена в 
дисперсных формовочных материалах для автоматизированного прогноза их 
теплофизических свойств. Труды III международной научно- практической 
конференции «Прогрессивные литейные технологии, МИСиС, 2005, с. 271-276 
[65]. Валисовский И.В. (1983) Пригар на отливках. Машиностроение, 1983, 192 с 
[66]. Васин Ю.П. (1970) Газовой режим литейной формы. Челябинск Изд-во ЧПИ, 
1970, 54 с 
[67]. Васильев Л.Л., Танаева С.А. (1971) Теплофизические свойства пористых 
материалов. Минск, Наука и техника, 1971, 268 с. 
[68]. Васильев В.А. (1994) Физико-химические основы литейного производства. 
Изд-во МГТУ, 1994, 320 с 
[69]. Вейник А.И. (1960) Теория затвердевания отливки.МАШГИЗ, 1960, 435с 
[70]. Вейник А.И. (1968) Термодинамика литейной формы. МАШГИЗ, c. 335 
[71]. Воронин Ю.Ф. (2006) Дефекты литья. Причины возникновения светлых 
газовых раковин. Оборудование, Технический альманах, № 2, c. 74 -76 
[72]. Голод B.M., Корнюшкин O.A. (2001) Теория литейной формы. Механика и 
теплофизика, СПб Изд-во СПбГТУ, 2001, 108 с 
[73]. Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мелихова. (1991) Физические величины. 
Справочник, Энергоатомиздат, 1991, 1232 с 
[74]. Гуляев Б.Б. (1960) Литейные процессы. Машгиз, 1960, 416 с 
[75]. Гуляев Б.Б., Корнюшкин O.A., Кузин A.B. (1987) Формовочные процессы. 
Машиностроение, 1987, 264 с 
[76]. И.А. Дибров (2009) Перспективные направления развития литейного 
производства России и задачи Российской ассоциации литейщиков. Труды 9-го 
съезда литейщиков России, Уфа, 20-24 апреля 2009 г, с. 3-6. г 
[77]. Дорошенко С.П. Авдокушин В.П. Русин К. Мацашек И. (1990) Формовочные 
материалы и смеси. Выца шк. 1990, 416 с 
[78]. Дульнев Г.Н. Заричняк Ю.П. (1974) Теплопроводность смесей и 
композиционных материалов. Энергия, 1974, 264 с 
[79]. Дульнев Г.Н., Новиков В.В. (1991) Процессы переноса в неоднородных средах. 
Энергоатомиздат, 1991., 248 с 
[80]. Дульнев Г.Н., Кругликов В.К., Сахова Е.В. (1981) Математическое 
моделирование гетерогенных изотропных систем. ИФЖ, 1981, т. 41, №5, с. 
859-864 
[81]. Ле Конг Ха (1970) Распределение влажности в сырой форме при заливке. 
Литейное производство, 1970, №5, c. 37-38 
116 
[82]. Литейное производство в мире и некоторых странах СНГ. МеталТорг, 15 
сентября 2005, Инфрмационный бюллетень МЭРТ РФ 
[83]. Лыков А.В. (1954) Явление переноса капиллярно-пористых телах. Гостехиздат, 
1954, c. 289 
[84]. Лыков А.В. (1968) Теория сушки. Энергия, 1968, 472 с 
[85]. Лыков А.В. (1978) Тепломассообмен. Энергия, 1978, 480 с 
[86]. Лясс А.М.(1965) Бытротвердеющие формовочные смеси. Машиностроение, 
1965, 332 с 
[87]. Матохина Анна Владимировна (2008) Автоматизация диагностики и 
устранения дефектов газового происхождения в отливках из 
железоуглеродистых сплавов. Диссертация, 133 p. 
[88]. Медведев Я.И. (1980) Газовые процессы в литейной форме. Машиностроение, 
200 с 
[89]. Минаев А.А. (2006) Современные представления о закономерностях развития 
технологий литейного производства. Литейщик России, 2006, № 8, c. 28-35 
[90]. Минаев А.А. (2010) О закономерностях развития современного литейного 
производства. Источник журнал РИТМ, www.ritm-magazine.ru 
[91]. Миснар А. (1968) Теплопроводность твердых тел жидкостей газов и их 
композиций. Мир, 1968, 464 с 
[92]. Нерпин С.В. Чудновский А.Ф. (1967) Физика почвы. Наука, 1967,584 с 
[93]. Рыжиков А.А. (1962) Технологические основы литейного производства. 
Машгиз, 1962, 528 с 
[94]. Ткаченко С.С, Евсеев В.И (2009) Состояние и перспективы развития литейного 
производства в станкостроительной отрасли промышленности России // Там 
же. 2009. № 4(61). С. 20- 21 
[95]. Савинов А.С. (2011) Расчет податливости сырой песчанно-глинистой формы. 
Вестник МГТУ им. Г.И. Носова, 2011, №1, c. 55-59 
[96]. Савинов, А.С. (2011) Анализ силового взаимодействия литой детали с формой. 
Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2011, том 13 
с.623-626 
[97]. Савинов, А.С. (2011) Расчет миграции влаги в сырой песчано-глинистой 
литейной форме. Изд-во Магнитогорск. гос. техн. унт-та, 2011, 98 с 
[98]. Серебро B.C. (1991) Основы теории газовых процессов в литейной форме. 
Машиностроение, 1991, 208 с 
[99]. Марочник сталей и сплавов, 2е изд. – М. «Машиностроение», 2003, Изд. 
«Машиностроение1», 782 с. 
[100]. Савинов А.С., Тубольцева А.С. (2012) Расчет внедрения цилиндрических 
элементов затруднения в слой песчано-глинистой литейной формы 
переменной жесткости. Вестник ИрГТУ, №7 (66), 2012, c. 44-47 
[101]. Чудновский А.Ф. (1954) Теплообмен в дисперсных средах. Государственное 
издательство технико-теоретической литературы, 1954, 444 с. 
[102]. Чудновский А.Ф. (1962) Теплофизические характеристики дисперсных 
материалов. Государственное издательство физико-математической 
литературы, 1962, 456 с. 
[103]. Чудновский А.Ф. (1962) Теплофизические характеристики дисперных 
материалов. Горсударственное издатедьство физико-математической 
литературы, 1962, 456 с 
[104]. Эфрос А.Л. (1982) Физика и геометрия беспоряка. Наука 1982, 176 с 
117 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 
1. Trần Xuân Tiến, Nguyễn Hữu Miên, Đào Hồng Bách (2014), Xác định trường 
ẩm và thông số nhiệt lý của khuôn cát tươi. Tạp chí Khoa học Công nghệ kim 
loại, Số 53, tháng 04/2014, tr.29-34 
2. Trần Xuân Tiến, Đào Hồng Bách (2015), Mô hình hóa trường nhiệt độ và 
trường ẩm trong khuôn cát tươi. Tạp chí Khoa học Công nghệ kim loại, Số 61, 
tháng 08/2015, tr.35-41 
3. Trần Xuân Tiến, Đào Hồng Bách, Nguyễn Khải Hoàn (2015), Xác định vùng 
ngưng tụ trong khuôn tươi cát-sét bằng phương pháp mô phỏng số. Tạp chí 
Khoa học Công nghệ kim loại, Số 62, tháng 10/2015, tr.42-46 
118 
PHỤ LỤC 
Phụ lục 1 CODE chƣơng trình mô phỏng số bài toán trƣờng nhiệt độ 
và trƣờng ẩm bằng Visual Studio 12 
Phụ luc 2 Một số kết quả Thực nghiệm chính của Luận án