水口旋流可以改善水口出流偏流,并且大幅提高連鑄坯表、內(nèi)部質(zhì)量,提高拉速�；A(chǔ)研究發(fā)現(xiàn),電磁旋流可以在水口內(nèi)產(chǎn)生旋流。本文運(yùn)用ANSYS軟件的EMAG模塊對(duì)電磁旋流裝置下浸入式水口（SEN）內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)及電磁力分布進(jìn)行了模擬計(jì)算,并將電磁力導(dǎo)入到FLUENT中進(jìn)行板坯結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)的計(jì)算,研究了SEN浸入深度、水口出口上沿半徑、拉速及水口出口寬度四個(gè)工藝參數(shù)對(duì)板坯結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)的影響。隨后采用Lagrange離散相模型對(duì)鋼液流場(chǎng)及氣泡行為（氣泡軌跡和氣泡顆粒濃度分布）進(jìn)行耦合計(jì)算,分析了以上工藝參數(shù)對(duì)氣泡行為的影響。本文獲得的結(jié)論如下：1.在電磁旋流的作用下,水口的出流主流不再平行于寬面,而是會(huì)沖擊到結(jié)晶器一側(cè)的寬面上,形成上返流和下返流,水口出口的最大速度出現(xiàn)在出口上方,自由液面的速度變小。吹入氬氣后,氣泡被旋流夾帶先沖擊到結(jié)晶器一側(cè)寬面上,并且在寬面長(zhǎng)度方向上分布變得均勻,但是靠近寬面一側(cè)旋流下游的數(shù)量多于上游的,最后在浮力的作用下上浮到自由液面。2.浸入深度的影響：浸入深度增大,使上回流的區(qū)域增大,渦心下移,自由液面的速度變��；在吹氬條件下,由于浸入深度的增加,氣泡的沖擊深度及其在流... 

【文章來(lái)源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 連鑄技術(shù)
        1.1.1 連鑄技術(shù)的特點(diǎn)
        1.1.2 連鑄技術(shù)的發(fā)展
    1.2 連鑄結(jié)晶器內(nèi)的流動(dòng)
        1.2.1 結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生偏流的原因
        1.2.2 優(yōu)化結(jié)晶器流場(chǎng)的方法
    1.3 旋流水口技術(shù)
        1.3.1 旋流水口技術(shù)的研究
        1.3.2 電磁旋流水口的提出
    1.4 結(jié)晶器內(nèi)吹氬技術(shù)
        1.4.1 國(guó)外對(duì)吹氬過(guò)程的研究
        1.4.2 國(guó)內(nèi)對(duì)吹氬過(guò)程的研究
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 電磁旋流計(jì)算
    2.1 電磁旋流理論分析
    2.2 電磁力的模擬計(jì)算
        2.2.1 計(jì)算網(wǎng)格
        2.2.2 基本假設(shè)
        2.2.3 物性參數(shù)及邊界條件
        2.2.4 控制方程
    2.3 結(jié)果與分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電磁旋流結(jié)晶器內(nèi)的流場(chǎng)模擬
    3.1 湍流模型簡(jiǎn)介
    3.2 流場(chǎng)的模擬計(jì)算
        3.2.1 幾何模型
        3.2.2 網(wǎng)格劃分
        3.2.3 基本假設(shè)及物性參數(shù)
        3.2.4 邊界條件
        3.2.5 控制方程
        3.2.6 方程的離散化
        3.2.7 流場(chǎng)計(jì)算
    3.3 水模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.4 結(jié)果與分析
        3.4.1 電磁旋流結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)特征
        3.4.2 浸入深度對(duì)結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)的影響
        3.4.3 水口出口上沿半徑對(duì)結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)的影響
        3.4.4 拉速對(duì)結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)的影響
        3.4.5 水口出口寬度對(duì)結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 電磁旋流下的氣泡行為
    4.1 引言
    4.2 模型簡(jiǎn)介
        4.2.1 離散相模型
        4.2.2 多相流模型
    4.3 氣泡行為的模擬計(jì)算
        4.3.1 幾何模型
        4.3.2 基本假設(shè)及物性參數(shù)
        4.3.3 控制方程
        4.3.4 邊界條件
    4.4 氣泡模擬計(jì)算的驗(yàn)證
    4.5 結(jié)果與分析
        4.5.1 浸入深度對(duì)氣泡行為的影響
        4.5.2 水口出口上沿半徑對(duì)氣泡行為的影響
        4.5.3 拉速對(duì)氣泡行為的影響
        4.5.4 水口出口寬度對(duì)氣泡行為的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Simulation on Effect of Divergent Angle of Submerged Entry Nozzle on Flow and Temperature Fields in Round Billet Mold in Electromagnetic Swirling Continuous Casting Process[J]. De-wei LI,Zhi-jian SU,Katsukiyo MARUKAWA,Ji-cheng HE.  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2014(02)
[2]一種新的旋流連鑄技術(shù)——電磁旋流水口[J]. 李德偉,蘇志堅(jiān),丸川雄凈,赫冀成.  連鑄. 2013(04)
[3]Suppression of Effect of Uneven Velocity in Submerged Entry Nozzle in Round Billet Continuous Casting Process Using Electromagnetic Swirling Flow[J]. LI De-wei,SU Zhi-jian,MARUKAWA Katsukiyo,HE Ji-cheng.  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2012(S2)
[4]Fundamental Study on Continuous Casting Process With Swirling Flow by Electromagnetic Force[J]. SU Zhi-jian,LI De-wei,CHEN-Jin,MARUKAWA Katsukiyo,HE Ji-cheng.  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2012(S2)
[5]結(jié)晶器Ar氣泡運(yùn)動(dòng)行為模擬研究[J]. 沈鐵.  熱加工工藝. 2011(01)
[6]板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)氬氣泡行為的模擬研究[J]. 陳登福,張獻(xiàn)光,張立峰,靳星,溫良英,張大江.  鋼鐵. 2010(04)
[7]圓坯連鑄電磁旋流水口的數(shù)值模擬[J]. 蘇志堅(jiān),李德偉,孫立為,丸川雄凈,赫冀成.  金屬學(xué)報(bào). 2010(04)
[8]吹氬板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼/渣界面行為的數(shù)值模擬[J]. 曹娜,朱苗勇.  金屬學(xué)報(bào). 2008(01)
[9]電磁驅(qū)動(dòng)旋流下氣泡運(yùn)動(dòng)行為的研究[J]. 齊鳳升,李寶寬,陳海耿.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(08)
[10]連鑄板坯結(jié)晶器內(nèi)鋼液吹氬行為的數(shù)值模擬[J]. 于會(huì)香,朱國(guó)森,王新華,張炯明,王萬(wàn)軍.  北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)

碩士論文
[1]電磁旋流水口作用下方坯連鑄水口及結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)、熱場(chǎng)的數(shù)值模擬[D]. 楊瑩.東北大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3437080