七流连铸中间包流场的数值模拟

采用FLUENT软件对中天钢铁集团公司七流连铸中间包内型流场进行数值模拟,研究速度矢量、湍动能和流体迹线分布规律,分析中间包内有无C型挡墙加入的流场特征.模拟结果表明,加入C型挡墙使中间包的湍动能主要集中在入口区域,利于延长包内各流的平均停留时间,减小死区体积分数,包内各流流动更加均匀,有利于钢液温度和成份的均匀.     

中间包流场数值模拟

利用大型流体计算软件Fluent,对马钢连铸中间包的流场进行数值模拟.将模拟计算结果与现有中间包存在的实际现象对比表明,中间包在现有结构条件下分流和控流装置获得的流场分布不利于中间包钢水中夹杂物的控制和去除.通过改变原有中间包挡墙结构,从而改变中间包内流场分布,彻底改变了中间包中的流型结构,延长了流体质点的运动轨迹,增加了钢液的平均停留时间,为微型夹杂物的去除提供了有利条件.     

自漩流中间包可行性初探

在离心中间包的设计思路下,提出了一种新型的名为自漩流中间包,并在相似原理的基础上进行了水模型实验.在一流板坯中间包冲击区内安放了一个漩流室,通过刺激响应实验,测量了不同漩流室尺寸(直径和高度)条件下的响应时间和停留时间分布.实验数据的分析表明中间包中漩流室的引入,改变了钢液的流动路径,延长了钢液的停留时间和响应时间,推迟了峰值时间的出现,同时降低了死区的体积,因而这种设计方案在理论上是可行的.     

双辊连铸中间包流场数值模拟及优化

基于有限元分析软件FLUENT对中间包的流场进行了数值模拟研究和优化.其结果表明：设置流动控制装置可明显改善熔液流动状况,有利于提高连续铸轧坯质量.对比了流动控制装置中几种不同的堰坝布置,最终得到挡堰相对高度为550 mm、挡坝相对高度为350 mm时所得金属熔液净化效果最佳.     

板坯连铸机中间包流场研究

应用湍流流动的数学模型研究板坯连铸机中间包内钢液的流动,该模型包括求解三维湍流的Navirt-Stekes方程和K-ε两方程的湍流模型。对宝钢板坯连铸机中间包的流场作了模拟与分析,结果证明宝钢连铸机中间包的流场方式是合理的。     

连铸中间包内流场与温度场的数值模拟

针对国内某钢厂中间包,利用CFD软件FLUENT研究该中间包内传输现象,计算挡墙对中间包流场和温度分布的影响,结果表明设置合适的中间包挡墙,能明显改善中间包内的流场和温度场.     

小方坯连铸机中间包流场研究

应用湍流流动的数学模型研究小方坯连铸机中间包内钢液的流动与混合,该模型包括求解三维湍流的 Navier—Stokes 方程和 K—ε两方程模型。对抚顺钢厂现有中间包的流场和停留时间作了模拟与分析,并预报了改进后的流场和停留时间,用小规模的模型实验所得的结果与计算机模拟的结果吻合很好。结果表明:改进后的中间包流场方式大大优于原中间包,对于连铸合金钢是很有意义的。     

CSP中间包内腔优化的数值模拟

针对CSP中间包内冶金过程,建立中间包内钢水流场、温度场、夹杂物运动的数学模型,对不同挡墙和挡坝的5种组合方案的中间包钢水,从流动、传热和去夹杂能力等方面进行分析。结果表明:不同挡墙和挡坝的组合方案中,方案5效果最佳,其结构合理,钢液停留时间有效延长,利于夹杂物的上浮;没有明显的低温区域,中间包出口与入口的温差为5℃;对50μm的夹杂物能去除98.4%,对40μm的夹杂物去除率达到92.3%。     

宝钢板坯连铸机中间包三维流场数模研究

本文根据宝钢板坯连铸机中间包的形状和操作工艺参数,建立了一个钢液流动的三维数学模型,并利用数值计算结果,分析了宝钢中间包上、下挡墙结构对钢液流场的影响。结果表明,这种结构的中间包,有较合理的钢液流场。可避免钢渣卷入钢液流向水口进入结晶器,也有利于钢液内的夹杂上浮排除。     

中间包温度场数值模拟

利用Fluent软件对马钢四钢轧的原中间包和改进后中间包的温度场进行数值模拟与比较.模拟结果表明,中间包的最大温差达12.08 ℃;对原中间包进行改进后,中间包内的温度场最大温差为7.32℃,明显优于原中间包.     

Numerical simulation of flow phenomena and optimum operation of tundish

1　INTRODUCTIONDuringthecourseofcontinuouscastingsteel,theflowofliquidsteelintundishwasafairlycomplexprocesscontainingmomentumtransfer,masstransfer,energytransferandphase changeofmultiphasecomponents .Ac cordingtoRefs.[1,2 ],someinfluencingfactorsincastingsteelwerefound ,includingthecompositionofliquidsteel,thetechnicalparametersoftundishandre oxidationofmoltenmetal.Theprocesswouldaffectdirectlysurfacedefectsandinternalstructureformationofthecastingsteelproductsaswellastherealizationofhig…     

多流连铸中间包流动与传热耦合过程的数值模拟

对原设计和改进设计的六流连铸中间包内钢液流动与传热耦合过程进行了数值模拟计算,并进行了生产现场的实测对比研究,说明改进后的中间包比原设计中间包能更好的满足生产的要求。     

中间包控流装置的物理模拟研究

根据相似原理,建立1∶3的物理模拟模型,通过正交试验考察了挡渣堰、导流坝组合控流装置对中间包流场的影响。研究结果表明,堰坝间距是影响流场的主要因素,优化控流组合方案为：挡渣堰距注入流中心线距离1 200 mm,挡渣堰下沿距包底距离500 mm,导流坝高度360 mm,堰坝间距300 mm.优化后中间包流场趋于合理,钢液在中间包内的停留时间延长,活塞流体积增大,死区体积减小.     

注入钢液温度降低时中间包非稳态过程数值模拟

利用所建立的中间包非稳态传输过程数学模型对包浇注一个包次周期中中间包工作过程进行了数值模拟.在中间包非稳态过程模拟中首先采用稳态速度场和温度场作为计算的起始速度场和湿度场,以此为基础,完成一个包次浇注过程的计算后,用其所得物理场作为初始速度场和湿度场,进行中间包注入钢液温度降低所产生的非稳态过程模拟计算.模拟结果表明,这样处理更加逼近中间包的真实状态.通过对数值模拟结果的分析,发现在钢包一个包次浇注过程中,中间包中出现两次"流动逆转"和"温度逆转",且第一次逆转有利于中间包冶金功能的发挥,第二次逆转的作用相反,应设法避免和推迟中间包内第二次逆转现象的出现.     

五流大方坯中间包流场优化

针对某钢厂五流大方坯中间包3流铸坯探伤不合格率较高的问题,采用数值模拟方法,研究不同结构中间包钢液的流场。结果表明,该钢厂现使用的中间包结构不合理,近流有短路流出现,且各流差异较大,不利于去除钢液中的夹杂物和提高各流间钢液的均匀性;采用大冲击区,挡墙中墙不开孔、侧墙开4个孔,设置2个坝的中间包结构最佳;中间包结构优化后,消除了近流的短路流,中间包钢液平均停留时间达652.9 s,各流示踪剂浓度的标准差仅为0.011 9,死区体积分数也仅为21.96%,既有利于夹杂物上浮去除,也保证了各流间钢液的均匀性。     

Validation of the numerical simulation of fluid flow in the continuous casting tundish

The 3-dimensional fluid flow in a water model of the continuous casting tundish is simulated with the k-ε two-equation turbulence model. The methods to decide the size of wall-adjacent grids and the effects of residuals and mesh size on the simulation accuracy are discussed. The current investigation concludes that the following condition should be satisfied to get accurate enough simulation results: (1) If the dimension of the domain is in the order of cubic meters, the average size of cells in the mesh system should be at least smaller than 30 mm; (2) The normalized non-scaled residual should be reached at least smaller than 10^-4.     

Dissymmetric flow phenomenon in a multistrand tundish

The dissymmetric flow phenomenon exists in a symmetric multistrand tundish. It was studied by the physical simulation experiment. The fundamental flow characteristic of dissymmetry was analyzed. The asymmetry of the flow field, the temperature field, and the inclusions distribution without flow-control devices (FCDs) were compared with those with FCDs. It is proved that the asymmetry of the flow and temperature field along the outlets at the long range is more obvious. The symmetric FCDs installation has a slight effect on the dissymmetric temperature field, simultaneously, the symmetry of the average residence time and the fluid flow pattern has improved, and the fluid flow in the tundish has been more reasonable. In case of a symmetric multistrand tundish having a large volume, the influence of the dissymmetric phenomenon should be considered and the flow behaviors in the whole tun- dish should be studied completely.     

Influence of flow control devices on metallurgical effects in a large—capacity tundish

The influence of flow control devices on metallurgical effects in large-capacity tundish has been studied carefully with elements tracing,sampling and theoretical prospecting,The results from the studies are(1) in the continuous casting of clean steel,bad control of tundish operation may deteriorate the cleanliness of steel;(2) the cleanliness of steel is deteriorated mainly at the unstady state;(3) large amount of macro inclusions come from the top slag and the refractory of tundish;(4) installing dam and weir can improve the cleanliness of steel and lighten the influence of steel fluctuation;and (5) the result of theoretical calculation suggests that the inclusions larger than the critical size of 92.6um can be floated out from the tundish bath completely.     

离心风机内部流场三维数值模拟

随着计算流体力学和计算机技术的快速发展,流体机械内部流场的研究有了很大的进展,目前用CFD软件对离心风机内部湍流场的数值模拟成为一种重要的研究方法,文章采用CFD商用软件FLUENT6.1对离心风机内部流场进行了三维数值模拟,分析其内部的流动情况,并根据数值模拟结果优化相关的设计参数,以保证离心风机具有良好的性能。     

旋流闪急干燥流场分析

在理论研究和实验分析的基础上,对旋流闪急干燥旋转流场进行了研究,通过对理论式进行无量纳化,拟合得到切向速率分布,轴向速率分布和沿程压力降的经验式。