中厚板坯结晶器内钢液非对称流场的数值模拟

发布时间：2021-07-14 19:25

　　以某钢厂中厚板坯连铸结晶器为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对水口单侧结瘤、水口两侧不对称结瘤以及水口不对中情况下的结晶器流场进行数值模拟,通过改变水口结瘤程度、水口浸入深度、拉坯速度等条件模拟结晶器流场情况。模拟结果表明:水口结瘤率越大,结晶器内流场不对称情况越严重,结瘤率小的一侧液面流速更大;拉坯速度越快,结晶器流场不对称情况越严重,液面流速更快,甚至发生表面回流卷渣;水口浸入深度越大,结晶器内流场不对称情况未有明显改善,但液面流速随之减小;结晶器宽度的变化对流场的不对称性和液面流速的影响较小;当水口不对中程度为5%时,结晶器流场和钢渣界面处液面流速不对称情况较为明显。 

【文章来源】：山东交通学院学报. 2020,28(03)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

数值模拟的三维模型

板坯结晶器和浸入式水口具有对称性,为提高计算速度,节省计算机资源,沿结晶器厚度方向取模型的1/2,采用四面体和六面体网格形式。为准确模拟结晶器内的流场,对结晶器的窄面和钢渣界面处的网格适当加密,在满足数值计算的前提下,最小网格划分边长分别为3、5 mm时,数值模拟结果如图2所示(图中单位为m/s)。由图2可知,两者的模拟结果几乎完全相同,证明网格划分尺寸与模拟结果无关。模拟右侧水口结瘤40%时的流场速度云图与流场迹线图如图3所示(图中单位为m/s)。

右侧水口结瘤40%流场速度数学模拟结果

【参考文献】：
期刊论文
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[3]板坯连铸结晶器内非对称流动现象的数值模拟[J]. 徐海伦,文光华,唐萍,罗高强,王宇峰.  北京科技大学学报. 2009(06)
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[6]板坯连铸结晶器内钢液流场的三维数学模型[J]. 包燕平,张涛,蒋伟,徐保美.  北京科技大学学报. 2001(02)
[7]板坯连铸结晶器内钢液流动过程的模拟仿真[J]. 朱苗勇,刘家奇,肖泽强.  钢铁. 1996(08)

博士论文
[1]连铸结晶器内钢渣界面卷渣行为的实验研究及理论分析[D]. 张立志.重庆大学 2016



本文编号：3284743