夹杂是钛合金离心铸造铸件主要缺陷之一,通过研究夹杂物在铸造充型过程中的运动规律对于控制夹杂最终停留位置、形成质量良好的钛合金铸件有重要意义。本文通过物理模拟和数值模拟方法探究钛合金立式离心铸造中夹杂物的运动规律,开发相应数值模拟系统并应用于钛合金铸件的立式离心铸造工艺优化。主要工作如下:首先,基于物理模拟实验平台研究了不同离心转速条件下流体充型特征及夹杂物运动规律。结果表明:（a）密度小于流体的夹杂物示踪粒子随流体出现明显的贴壁流动,且随着浇注速度的降低与离心转速的提高,贴壁流动的现象越明显。（b）不同离心转速条件下夹杂物示踪粒子运动速度的变化趋势相似,随着离心转速的提高而减小。（c）夹杂物示踪粒子运动尾迹出现典型的湍流旋涡,随着铸型转速增加,湍流旋涡平均曲率半径先增大后减小,并在转速120r/min时达到最小。其次,建立了钛合金立式离心铸造充型过程夹杂物运动轨迹数值模拟数学模型,并基于华铸CAE系统开发了相应的数值模拟系统。通过与前述物理模拟实验平台试验件结果的对比分析表明:所开发的数值模拟系统夹杂物的运动轨迹规律与物理模拟实验数据基本吻合,本数值模拟模型可用于模拟预测钛合金铸件立式离心铸造充型过程中夹杂物的运动过程。最后,根据上述模拟系统的充型过程夹杂物运动的预测结果,对某钛合金支板零件的离心铸造工艺参数进行了优化,得到最佳离心转速为150r/min。本文研究结果对于钛合金立式离心铸造工艺具有指导意义,本文所开发立式离心铸造夹杂物运动数值模拟系统对立式离心铸造工艺优化具有实用价值。