電場(chǎng)作用下鐵水包底噴氣多相流數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2023-10-21 15:17
由于社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,用戶對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的品種和質(zhì)量要求也越來越高,在一些重要領(lǐng)域低硫鋼材需求量越來越大。硫含量在鋼材的生產(chǎn)過程中有著十分重要的影響,降低鋼材中硫的含量對(duì)于生產(chǎn)高品質(zhì)的特殊鋼是十分必要的。所以,在電場(chǎng)作用下對(duì)鐵水包底噴脫硫氣體多相流數(shù)值模擬進(jìn)行研究,選擇最佳的噴吹參數(shù),為鐵水預(yù)處理底噴氣脫硫的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用提供理論依據(jù)。本課題以某鋼廠250t鐵水包物理模型為研究對(duì)象,應(yīng)用ICEM軟件建立鐵水包的三維模型,然后進(jìn)行網(wǎng)格劃分,建立連續(xù)性方程、能量方程、動(dòng)量方程以及電場(chǎng)力控制方程的數(shù)學(xué)模型,采用VOF多相流模型模擬氣液兩相流之間的流動(dòng),運(yùn)用Fluent軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。鐵水包底部噴嘴采用雙噴嘴不同夾角布置方式,中心距分別為0.4R、0.5R和0.6R九種不同的方案。具體結(jié)論如下:在未加電場(chǎng)作用下,改變鐵水包初始溫度對(duì)鐵水包內(nèi)氣液兩相流動(dòng)沒有明顯的影響,鐵水初始溫度為1350℃。流量對(duì)鐵水包內(nèi)氣液兩相流流動(dòng)的影響要明顯大于溫度的影響,最佳的噴吹流量為500NL/min。在電壓為3200V作用下,隨著鐵水包底部噴口中心距的增加,兩噴口之間的弱流動(dòng)區(qū)域逐漸增加。隨著兩噴嘴間夾...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 選題背景
1.2 硫?qū)︿摬牡挠绊?br> 1.3 鐵水預(yù)處理技術(shù)
1.3.1 攪拌法
1.3.2 噴吹法
1.3.3 喂絲法
1.4 鐵水預(yù)處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
1.5 噴射冶金技術(shù)
1.6 國內(nèi)外鐵水預(yù)處理發(fā)展概況
1.7 課題意義和內(nèi)容
1.7.1 課題意義
1.7.2 課題研究的內(nèi)容
2.金屬鎂鐵水預(yù)處理脫硫理論分析
2.1 鎂脫硫的熱力學(xué)分析
2.2 鐵水中鎂脫硫的動(dòng)力學(xué)分析
2.3 鎂脫硫過程
2.3.1 鐵水中溶解鎂的脫硫反應(yīng)機(jī)理
2.3.2 鐵水中鎂氣泡的脫硫反應(yīng)機(jī)理
2.4 鎂脫硫的特點(diǎn)
3.物理模型及數(shù)學(xué)模型的建立
3.1 FLUENT軟件介紹
3.2 物理模型的建立
3.3 數(shù)學(xué)模型的建立
3.3.1 基本假設(shè)條件
3.3.2 基本控制方程
3.3.3 湍流模型
3.3.4 多相流模型
3.3.5 邊界條件的確定
3.3.6 電壓的選擇
3.3.7 初始條件
3.4 數(shù)值模擬方案
4.數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.1 不加電場(chǎng)作用下數(shù)值模擬
4.1.1 初始溫度對(duì)鐵水包內(nèi)流動(dòng)的影響
4.1.2 流量對(duì)鐵水包內(nèi)流動(dòng)的影響
4.2 電場(chǎng)作用下數(shù)值模擬分析
4.2.1 鐵水包噴嘴不同布置噴吹對(duì)鐵水包內(nèi)流動(dòng)的影響
4.2.2 鐵水包噴嘴不同布置噴吹的混勻時(shí)間
4.2.3 不同的噴吹流量對(duì)鐵水包內(nèi)流動(dòng)的影響
4.2.4 不同電壓作用對(duì)鐵水包內(nèi)流動(dòng)的影響
4.3 本章小結(jié)
5.結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3856093
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 選題背景
1.2 硫?qū)︿摬牡挠绊?br> 1.3 鐵水預(yù)處理技術(shù)
1.3.1 攪拌法
1.3.2 噴吹法
1.3.3 喂絲法
1.4 鐵水預(yù)處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
1.5 噴射冶金技術(shù)
1.6 國內(nèi)外鐵水預(yù)處理發(fā)展概況
1.7 課題意義和內(nèi)容
1.7.1 課題意義
1.7.2 課題研究的內(nèi)容
2.金屬鎂鐵水預(yù)處理脫硫理論分析
2.1 鎂脫硫的熱力學(xué)分析
2.2 鐵水中鎂脫硫的動(dòng)力學(xué)分析
2.3 鎂脫硫過程
2.3.1 鐵水中溶解鎂的脫硫反應(yīng)機(jī)理
2.3.2 鐵水中鎂氣泡的脫硫反應(yīng)機(jī)理
2.4 鎂脫硫的特點(diǎn)
3.物理模型及數(shù)學(xué)模型的建立
3.1 FLUENT軟件介紹
3.2 物理模型的建立
3.3 數(shù)學(xué)模型的建立
3.3.1 基本假設(shè)條件
3.3.2 基本控制方程
3.3.3 湍流模型
3.3.4 多相流模型
3.3.5 邊界條件的確定
3.3.6 電壓的選擇
3.3.7 初始條件
3.4 數(shù)值模擬方案
4.數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.1 不加電場(chǎng)作用下數(shù)值模擬
4.1.1 初始溫度對(duì)鐵水包內(nèi)流動(dòng)的影響
4.1.2 流量對(duì)鐵水包內(nèi)流動(dòng)的影響
4.2 電場(chǎng)作用下數(shù)值模擬分析
4.2.1 鐵水包噴嘴不同布置噴吹對(duì)鐵水包內(nèi)流動(dòng)的影響
4.2.2 鐵水包噴嘴不同布置噴吹的混勻時(shí)間
4.2.3 不同的噴吹流量對(duì)鐵水包內(nèi)流動(dòng)的影響
4.2.4 不同電壓作用對(duì)鐵水包內(nèi)流動(dòng)的影響
4.3 本章小結(jié)
5.結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3856093
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