本文針對結(jié)晶器內(nèi)多相流流動特點(diǎn)，通過CFD數(shù)值模擬軟件建立了以VOF模型模擬鋼/渣界面波動形態(tài)和DPM模型追蹤氬氣泡軌跡的三相流數(shù)學(xué)模墦。針對某)’連鑄過程結(jié)品器液面波動大，經(jīng)常發(fā)生卷渣現(xiàn)象.以該廠850mmx230mm和1300mmx230mm斷面結(jié)品器為研究對象，利用VOF+DPM三相流數(shù)學(xué)模型對水口結(jié)構(gòu)（水口傾角、擴(kuò)張角）和澆汴工藝參數(shù)進(jìn)行模擬優(yōu)化計(jì)算，并采用1:2的物理模型進(jìn)行水力學(xué)模艱試驗(yàn)對數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。此外，采用VOF+DPM二相流數(shù)學(xué)模型研究沒入式水口側(cè)孔中.側(cè)不同程度結(jié)瘤對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動及氬、泡運(yùn)動的彩響。研究結(jié)果表明：（1）利用VOF+DPM三相流數(shù)學(xué)模型模擬結(jié)晶器內(nèi)多相流動，計(jì)算結(jié)果能清晰反映出不同工藝參數(shù)對結(jié)晶器卷渣的影響，與水模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好。（2）結(jié)品器內(nèi)吹入氬氣后流場變化較火，上M流K被抑制，上M流區(qū)渦心向窄面偏移甚免消失；鋼/渣界面形態(tài)變化較大，波卨最卨處不一定出現(xiàn)在彎月面處，界面波動無明顯規(guī)律。（3）850mmx230nim斷面結(jié)晶器的最佧工藝及水門結(jié)構(gòu)參數(shù)：水「1傾角15°,擴(kuò)張角0°,浸入深度150mm,吹氬量15L/min;1300... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同拉速下氬氣泡運(yùn)動軌跡

圖 2.1 結(jié)晶器六面體網(wǎng)格劃分計(jì)算，時間步長為 0.005s。湍流模型為標(biāo)準(zhǔn) k-ε 模型階迎風(fēng)格式，各項(xiàng)收斂標(biāo)準(zhǔn)為殘差小于 10-4；采用非算方法求解氬氣泡運(yùn)動方程，采用隨即軌道模型求流場計(jì)算 200s 后加入離散相模型，求解氬氣泡在鋼鋼渣、氬氣物性參數(shù)如表 2.2 所示。表 2.2 鋼液、鋼渣和氬氣物性參數(shù)密度/kg·m-3動力粘度/ Pa·s 摩爾質(zhì)量/g·mo700027000.270.00650.27.42×10-555.85——40立

圖 2.2 浸入式水口原型結(jié)構(gòu)及主要尺寸原理論是物理模擬的理論基礎(chǔ)，應(yīng)用相似理論建立模型和進(jìn)行統(tǒng)物理相似。采用水力學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動過程，并確定模型，采用透明有機(jī)玻璃制作成結(jié)晶器和浸入式水口。由于實(shí)驗(yàn)氬氣吹入，因此，應(yīng)保證模型與原型修正的弗魯?shù)聹?zhǔn)數(shù)相等魯?shù)聹?zhǔn)數(shù) Fr ＝lggLV 2即：鋼鋼氬氣鋼水水空氣水 gLVgLV22

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]吹氬對板坯連鑄結(jié)晶器流體流動的影響[J]. 張獻(xiàn)光,陳登福,張立峰,靳星,張健,溫良英,張大江,王翠娜,畢艷艷.  過程工程學(xué)報(bào). 2010(S1)
[7]板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)水口結(jié)瘤對鋼液流動行為的影響[J]. 吳浩方,陳志平,文光華,徐海倫.  鋼鐵. 2009(08)
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[9]板坯結(jié)晶器電磁制動和吹氬過程的鋼/渣界面行為[J]. 于海岐,朱苗勇.  金屬學(xué)報(bào). 2008(09)
[10]板坯連鑄結(jié)晶器電磁制動和吹氬過程的多相流動現(xiàn)象[J]. 于海岐,朱苗勇.  金屬學(xué)報(bào). 2008(05)

博士論文
[1]高拉速板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼/渣界面行為的數(shù)值仿真[D]. 曹娜.東北大學(xué) 2008

碩士論文
[1]連鑄結(jié)晶器內(nèi)的流場和液面波動的數(shù)值模擬[D]. 赫雅靜.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2011
[2]吹氬板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼/渣界面行為的物理模擬[D]. 張青學(xué).東北大學(xué) 2008
[3]板坯連鑄結(jié)晶器流場的數(shù)學(xué)物理模擬研究[D]. 韓春鵬.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2008



本文編號：2964295