通過對單流板坯連鑄中間包的水模實驗,研究了不同控流裝置對中間包流動特性的影響.研究結果表明,堰、壩的尺寸和位置與湍流控制器(TI)的結構對中間包流動特性影響很大,在該中間包內(nèi)使用不帶頂檐的湍流控制器效果好于帶頂檐的湍流控制器.與原方案中間包結構相比,優(yōu)化后的中間包的流體流動特性得到很大改善,最小停留時間和峰值時間分別從64s和81 s提高到了81 s和163 s,平均停留時間從237s延長到了314 s,死區(qū)體積分數(shù)從35%降低到了14%,降低了60%.
【部分圖文】：

??的停留時間分布曲線(RTD曲線),分析RTD曲線可得出流體在中間包內(nèi)的平均停留時間(ta)、最小停留時間(tmin)和峰值時間(tpeak),并可計算出中間包內(nèi)的活塞流體積分數(shù)(vp)、死區(qū)體積分數(shù)(vd)和全混流體積分數(shù)(vm)·各體積分數(shù)計算公式分別為vp=VpV=θmin+θmax2,(2)vd=VdV=1-QaQθa,(3)vm=VmV=1-vd-vp·(4)式中:θmin為無因次最小停留時間;θmax為無因次峰值時間;θa為在0至2之間的無因次平均停留時間;V為中間包體積;Vp為死區(qū)體積;Vm為全混流體積;Qa為流過活性區(qū)的體積流量;Q為流過中間包的體積流量·實驗設備如圖1所示·圖1實驗裝置示意圖Fig.1Schematicofexperimentalsetup2實驗結果及討論2.1實驗方案實驗的中間包結構如圖2所示·通過研究不同的湍控器(TI)和堰、壩的位置(S1和S2)和高度(H1和H2)對中間包內(nèi)流體流動的影響,得出最佳的控流裝置和中間包結構·實驗研究了多種形狀的湍流控制器和不同的堰、壩組合對流體流動的影響,其中的部分實驗方案如表1所示,該表列出的C0為原方案中間包結構參數(shù)·圖3給出了模擬實驗中采用的水平截面為正方形的部分湍控器,湍控器TI1為原方案中間包結構的湍控器·表1中的湍控器TI3是由湍控器TI2一邊的長度增加15mm,成為水平截面為長方形的湍控器·圖2中間包結構示意圖Fig.2Schematicoftundishconfigurationsinexperiments圖3實驗采用的一些湍控器示意圖Fig.3Schematicofsometurbulenceinhibitorsinexperiments表1部分中間包結構實驗方案Table1Thetundishconfigurationschemesinexperimentsmm方案TIS1S2H1H2原方案C0TI163210896136C1TI159010896136C2TI1590200130205C3TI259015055205C4TI359015055205C5TI454020055225C6無39015055250C7TI139015055250C8TI5540

奔?tpeak),并可計算出中間包內(nèi)的活塞流體積分數(shù)(vp)、死區(qū)體積分數(shù)(vd)和全混流體積分數(shù)(vm)·各體積分數(shù)計算公式分別為vp=VpV=θmin+θmax2,(2)vd=VdV=1-QaQθa,(3)vm=VmV=1-vd-vp·(4)式中:θmin為無因次最小停留時間;θmax為無因次峰值時間;θa為在0至2之間的無因次平均停留時間;V為中間包體積;Vp為死區(qū)體積;Vm為全混流體積;Qa為流過活性區(qū)的體積流量;Q為流過中間包的體積流量·實驗設備如圖1所示·圖1實驗裝置示意圖Fig.1Schematicofexperimentalsetup2實驗結果及討論2.1實驗方案實驗的中間包結構如圖2所示·通過研究不同的湍控器(TI)和堰、壩的位置(S1和S2)和高度(H1和H2)對中間包內(nèi)流體流動的影響,得出最佳的控流裝置和中間包結構·實驗研究了多種形狀的湍流控制器和不同的堰、壩組合對流體流動的影響,其中的部分實驗方案如表1所示,該表列出的C0為原方案中間包結構參數(shù)·圖3給出了模擬實驗中采用的水平截面為正方形的部分湍控器,湍控器TI1為原方案中間包結構的湍控器·表1中的湍控器TI3是由湍控器TI2一邊的長度增加15mm,成為水平截面為長方形的湍控器·圖2中間包結構示意圖Fig.2Schematicoftundishconfigurationsinexperiments圖3實驗采用的一些湍控器示意圖Fig.3Schematicofsometurbulenceinhibitorsinexperiments表1部分中間包結構實驗方案Table1Thetundishconfigurationschemesinexperimentsmm方案TIS1S2H1H2原方案C0TI163210896136C1TI159010896136C2TI1590200130205C3TI259015055205C4TI359015055205C5TI454020055225C6無39015055250C7TI139015055250C8TI554020055250C9TI544020055250C10TI539020055250C11TI5390150552502.2實驗結果與討論C0,C6,C7和C11方案的流體在中?

?Ａ?時間;V為中間包體積;Vp為死區(qū)體積;Vm為全混流體積;Qa為流過活性區(qū)的體積流量;Q為流過中間包的體積流量·實驗設備如圖1所示·圖1實驗裝置示意圖Fig.1Schematicofexperimentalsetup2實驗結果及討論2.1實驗方案實驗的中間包結構如圖2所示·通過研究不同的湍控器(TI)和堰、壩的位置(S1和S2)和高度(H1和H2)對中間包內(nèi)流體流動的影響,得出最佳的控流裝置和中間包結構·實驗研究了多種形狀的湍流控制器和不同的堰、壩組合對流體流動的影響,其中的部分實驗方案如表1所示,該表列出的C0為原方案中間包結構參數(shù)·圖3給出了模擬實驗中采用的水平截面為正方形的部分湍控器,湍控器TI1為原方案中間包結構的湍控器·表1中的湍控器TI3是由湍控器TI2一邊的長度增加15mm,成為水平截面為長方形的湍控器·圖2中間包結構示意圖Fig.2Schematicoftundishconfigurationsinexperiments圖3實驗采用的一些湍控器示意圖Fig.3Schematicofsometurbulenceinhibitorsinexperiments表1部分中間包結構實驗方案Table1Thetundishconfigurationschemesinexperimentsmm方案TIS1S2H1H2原方案C0TI163210896136C1TI159010896136C2TI1590200130205C3TI259015055205C4TI359015055205C5TI454020055225C6無39015055250C7TI139015055250C8TI554020055250C9TI544020055250C10TI539020055250C11TI5390150552502.2實驗結果與討論C0,C6,C7和C11方案的流體在中間包內(nèi)的停留時間分布曲線如圖4所示·由表1和圖4可知,C0方案和C7方案的中間包都采用湍控器TI1,這兩個方案所不同的只是擋渣堰和導流壩的高度和位置不同·盡管C7方案的擋渣堰和導流壩安裝在與C11方案相同的高度和位置,但C0方案和C7方案的中間包結構的RTD曲線都有明顯的尖峰,說明
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本文編號：2876007