该论文工作以理论建模与计算机模拟为研究手段,应用电磁冶金理论与凝固传输(热量传输、溶质质量传输及液相流动动量传输)统一模型的理论方法,基于自行研制的叶片类合金铸件定向凝固传输数值模拟程序,结合现有ANSYS 6.0软件的电磁场有限元分析,以实现对类叶片合金铸件在不同电磁场下的二维定向凝固行为进行了数值模拟.该文完成的主要研究工作如下:建立了电磁场与重力场共同作用下的合金凝固传热、传质与液相流动动量传输的统一数学模型.利用ANSYS软件对不同加载条件下的静磁场和谐响应磁场中的不同二维类叶片合金铸件定向凝固系统进行了有限元电磁分析.应用上述模型方法和数值模拟与前后处理程序,对TiAl合金、IN718镍基高温合金和Al-4.5﹪Cu合金在不同加载条件的静磁场与谐响应磁场下定向凝固过程中的磁场、电磁力场、压力场、温度场和凝固进程与液相流场等物理场量进行了数值模拟.模拟结果表明:静磁场对凝固过程中的流体流动有着明显的抑制作用,并且这种作用随加载电流强度(安匝数)的增加而增强.在谐响应电磁场下对定向凝固铸件中液相流动的电磁搅拌力随加载电流强度、加载频率、铸件材质、铸件相对于电磁感应线圈的位置不同而变化,并会对合金叶片铸件的定向凝固过程,特别是液相的流动行为,产生显著的影响.