FTSC薄板坯连铸中间包内流场及夹杂物运动轨迹的数值模拟

以FTSC双效冲击板加单坝结构的中间包为研究对象,应用FLUENT软件计算了中间包的三维流场、温度场、夹杂物运动轨迹及不同尺寸夹杂物的排除率.结果表明,FTSC中间包内的双效冲击板和单坝能够明显改善钢液的流动状态和温度分布,显著提高夹杂物的排除率,并且对小尺寸夹杂物(d<60μm)排除率的影响尤为显著.     

3kA稀土电解槽颗粒运动轨迹的数值模拟

对稀土电解槽内颗粒的运动轨迹进行模拟。对电解槽的流场采用欧拉方法进行模拟,在流场收敛后加入不同直径的颗粒,采用拉格朗日方法对颗粒的轨迹进行模拟。结果表明,颗粒均做弯曲向上的运动,到达电解槽溶液上表面,漂浮于液面上,粒径不同运动的轨迹和到达液面的时间也不相同。     

转炉出钢过程中涡流卷渣的数值模拟研究

为了提高转炉出钢挡渣效率,改善钢水质量,需要研发出更高效低耗的新型挡渣方法。利用CFD流体模拟软件Fluent6.3,通过基于压力的分离隐式求解器,采用k-ε双方程模拟出炉内钢液不同初始液位下静态出钢过程。通过对出钢过程的流场分析,从数学模拟的角度阐述了初始液位不同高度下的漩涡形成时间、漩涡的运动轨迹、出钢过程转炉内钢液的运动特征,针对涡流引起卷渣现象的研究,为今后研制新型挡渣方法提供了理论指导。     

燃料配比与钢坯运动轨迹对钢坯加热的影响

采用CFD数值模拟的方法以加热炉内炉气与钢坯的热量交换为研究对象,建立不同燃料配比情况下炉气在炉内传热过程以及钢坯加热过程的数学模型;并探讨步进式加热炉内钢坯运动轨迹同炉膛温度分布的合理匹配方案,从而合理地组织燃料燃烧,达到节能降耗的目的.研究表明,随着高炉煤气中焦炉煤气比例的增加,钢坯的平均温度增加;钢坯的换热效率略...     

数值模拟在电炉中的应用

论述了数值模拟在电炉中应用的发展历程,对各电炉流场模型确定了控制方程、边界条件,各项研究都取得了一定的成果,对实际生产有一定的指导作用,这些模型对从事电弧炉操作的其他重要问题也有潜在的用途。     

高铬铸铁复合轧辊在热轧中温度场的数值模拟

在忽略周向及轴向传热的条件下,采用显式差分法计算了高铬铸铁轧辊在使用过程中温度场的分布。计算结果表明,在轧制过程中,高铬铸铁复合轧辊表面承受强烈的热冲击,其幅值高达750℃,此冲击对高铬铸铁复合轧辊使用效果有强烈的影响。     

计算机数值模拟技术在铸造中的应用

本文论述了发展铸造过程计算机数值模拟技术的意义,介绍了该项技术的基本原理,回顾了这项技术在国内外的发展概况,并对铸造过程计算机数值模拟技术的发展趋势进行了探讨。     

球墨铸铁件的凝固数值模拟

采用直接差分法对典型球铁件曲轴凝固过程中的温度场和体积变化进行了数值模拟。模拟计算中发现铸件内某处先于冒口颈凝固,并把整个铸件分成若干个互不连通的区域,进而提出对其凝固过程体积变化分区计算的方法。模拟中考虑了共晶前期的温度回升及二次收缩等球墨铸铁件的特有现象。以凝固过程中铸件的体积变化作为判断是否产生收缩缺陷的参数,并根据温度场判断收缩缺陷的位置。模拟计算结果与实际生产验证基本相符。利用球铁铸件凝固过程的计算机模拟,为优化球铁铸件的生产工艺,生产出致密无收缩缺陷的合格产品提供了科学依据。     

高铬铸铁复合轧辊在热轧中热应力的数值模拟

采用数值方法计算了高铬铸铁复合轧辊在使用过程中轧辊表面热应力的分布,计算结果表明:轧辊表面承受的应力值已超过高铬铸铁材料的断裂强度。     

脱硫废水烟道喷射的数值模拟

以某电厂300 MW燃煤机组为例,对脱硫废水烟道喷射系统进行CFD数值模拟,研究了雾化粒径、烟气温度、烟气流速和喷枪布置方式对液滴蒸发的影响。结果表明:雾化粒径明显影响液滴群蒸发质量百分比和蒸发时间,在较低的烟温下(140℃),需要较小的雾化粒径(≤50μm)才能保证液滴完全蒸发;烟气温度对液滴群蒸发质量百分比和蒸发时间的影响显著,随着烟气温度升高,液滴蒸发速率加快,蒸发时间明显减少;烟气流速对液滴蒸发特性影响不大,随着烟气流速升高,烟气量增大,液滴群蒸发时间会降低,而液滴群蒸发质量百分比变化不大;在烟道同一截面处,不同喷枪布置方式对液滴蒸发影响小。     

非充分采动区地表移动规律数值分析

采用FLAC岩土软件数值模拟采区尺寸为非充分采动时的地表移动,总结工作面推进量与地表移动量(水平分量、垂直分量)的关系.对非充分采动区地表移动定量分析,对指导圈定矿山地表错动范围有重要意义.     

Effect of Chute Rotation on Particles Movement for Bell-less Top Blast Furnace

For the bell-less top blast furnace, when particles move along the chute, the particles motion direction and the frictional force acting on them will change due to the chute rotation, which consequently influences the velocity at the tip of chute, changes the burden flow width and impact point, and finally affects the stock profile and gas flow distribution. So the influence of chute rotation needs to be considered when calculating the burden trajectory with a mathematical model. The mathematical model was established to analyze the influence of Coriolis force on particle velocity at chute tip as well as height and width of burden flow in chute, and to summarize the effect of Coriolis force on burden distribution, thereby making the calculation result more accurate.     

铜闪速吹炼过程颗粒行为仿真研究

通过UDF函数在FLUNET中增加冰铜颗粒的燃烧模块建立闪速吹炼仿真模型,进行了闪速吹炼炉冶金过程多场仿真研究。通过对给定工艺条件下的颗粒的温度、氧化程度、颗粒运动速度、存活时间和沉淀池分布情况的模拟研究发现:颗粒在反应塔内不断地偏离反应塔中央,在反应塔内,平均偏移距离约0.6 m;闪速吹炼炉内颗粒温度上升速度受颗粒直径的影响,颗粒越小,温度上升越快,对于20μm的颗粒在距离反应塔顶1~1.5 m处其温度即可达到最高点。     

Cold Simulation of Particle Movement in a Conducting Liquid under Crossed Electric and Magnetic Fields. Magnetite Particles Separation from Molten Slags

The experimental technique of mobilising non‐conducting, nonmagnetic particles in conducting liquid in crossed electric and magnetic fields was investigated in order to find the way of the particle separation from the liquid steelmaking slags. The effect of the current density, magnetic field, size and shape of the particle on the particle velocity under action of the electromagnetic buoyancy force (EBF) in the electrolyte was analysed. Potential way of the application of obtained results to magnetite particle separation from liquid EAF slags are discussed.     

配备辅助通风的高温矿井采掘区温度分布数值模拟

巷道高温是制约深部开采的一个重要因素。为了更好地发挥辅助通风设施的作用,提高短距离高温矿井的通风降温效果,采用数值模拟方法研究辅助通风设施对巷道降温效果。通过建立数值模型,设置有无辅助通风设施、不同辅助通风设施长度、不同辅助通风设施与墙壁之间的距离以及不同进气道风速等条件,分析掘进巷道的冷却情况。结果表明:无辅助通风设施的巷道仅靠增加进气道风速无法获得显著的冷却效果;在增加辅助通风设施的情况下,随着辅助通风设施长度的增加,掘进巷道的冷却效果越来越好,当辅助通风设施长度增加到一定程度后通风降温效果开始下降;增加辅助通风设施与墙壁之间的距离可显著提高通风降温效果;在辅助通风设施长度和辅助通风设施与墙壁之间距离固定的前提下,增加进气道风速可改善冷却效果,但随着风速增加,冷却效果改善越来越不明显。     

变压吸附富氧过程的数学模拟

依据PSA(Pressure Swing Adsorption)变压吸附富氧过程进行了数学模拟,建立了稳态的数学模型。采用折线方程近似描述氮组合等温吸咐;采用了隐式差分法求解传质速度方程。模拟结果得到了设计的最佳参数和对富氧产品影响的主要参数.     

入口均匀性对直方管内湍流影响的大涡模拟研究

采用大涡模拟方法对直方管内的湍流流动进行了研究，对比计算了进口处为均匀来流和非均匀来流三种工况。从瞬时速度、脉动速度和平均速度分布等方面对湍流流动进行了分析。计算结果表明：入口处均匀来流和非均匀来流在横截面都会产生二次流运动；四个角域强化了壁面流体和主流流体的动量交换；在平均雷诺数相同情况下．非均匀来流时湍流程度大，各方向湍流脉动加强，横截面二次流加强，出现多个复杂的涡流区．瞬时流场结构、涡结构要复杂得多。     

入口非均匀性对直方管内湍流影响的大涡模拟研究

采用大涡模拟方法对直方管内的湍流流动进行了研究,对比计算了进口处为均匀来流和非均匀来流三种工况。从瞬时速度、脉动速度和平均速度分布等方面对湍流流动进行了分析。计算结果表明:入口处均匀来流和非均匀来流在横截面都会产生二次流运动;四个角域强化了壁面流体和主流流体的动量交换;在平均雷诺数相同情况下,非均匀来流时湍流程度大,各方向湍流脉动加强,横截面二次流加强,出现多个复杂的涡流区,瞬时流场结构、涡结构要复杂得多。     

石灰窑喷射器的数值模拟

利用计算流体力学软件Fluent,根据不可压缩流体流动基本原理和流热固耦合有限体积方法,对石灰窑燃烧系统喷射器的工作特性进行了研究,得到了在不同结构和边界条件下喷射器的流场特性及工作特性,为优化设计喷射器结构及操作工况提供了理论参考。