小方坯冶金长度与中心偏析的预测模型

采用连铸坯末端电磁搅拌技术能有效的减轻宏观偏析,但由于现场实际工况的多变,凝固末端位置常常发生变化,使得电磁搅拌效果不是很理想.本文建立了连铸坯凝固过程传热数学模型,利用该模型计算出铸坯固相率分布,温度分度以及含碳量分布.由固相率分布可以预测铸坯冶金长度,在不同的操作条件下,通过冶金长度的自动控制来达到末端电磁搅拌的最佳效果.     

吹入气体对连铸结晶器流体流动的影响

用数学物理模型的方法研究从水口上部吹氩管吹入不同量气体的结晶器流场的变化。对１：１水模型的流场进行了照相，照片显示的流场与计算所得流场基本吻合     

离心式通风机内稀疏气固两相流整机三维数值模拟

利用颗粒轨道模型对通风机内部稀疏气固两相流动进行了数值模拟,重点分析了最优工况下不同粒径粒子轨迹分布情况.模拟得到了不同直径的固体颗粒在风机中的运动轨迹,积尘分布.这些结果为研究风机磨损,延长使用寿命提供理论基础.     

现代流体力学的冶金应用

介绍了现代流体力学在冶金应用中面临的边界条件和材料物性数据等问题，并着重评述了钢包精炼和连铸结晶和过程中流动及相关现象研究进展，指出炼钢中过程中数值模拟的目标不是获得描述某给定过程的精确数值，而是获取过程知识，特别是获取实验无法得到的信息，数值模拟不能代替实验，相反是扩大实验的内容，将来的研究面临更复杂的三维、时间相关的多相反应系统或气渣等自由表面问题的挑战。     

多电极电渣重熔系统电磁场和焦耳热场研究

多电极电渣重熔系统比单电极系统具有感抗小、电耗低、熔化率高等特点,目前广泛应用于生产大型钢锭.掌握多电极电渣重熔系统中电磁场的分布情况对于提高钢锭质量和节省电能都很重要.本文以多电极电渣重熔工艺中电极、渣池和钢锭为研究对象,建立了能够考虑集肤效应的三维谐波电磁场数学模型,采用Maxwell方程、Lorentz定律和Joule定律分析了渣、钢锭和电极的磁场、电磁力、电流密度和焦耳热功率密度分布.结果表明:电流的最大值出现在电极内侧,与渣池的交界面处;由于电极的自感和互感的相互作用,两对电极内侧的磁感应强度增大,外侧的磁感应强度减小;焦耳热的最大值出现在渣中,电极底部内侧与渣的交界处.参数研究还发现:当源电流增大时,在电极内靠近壁面处的电流呈线性增大;当频率大于等于35 Hz时,在电极内部电流密度趋向线性分布;当电极侵入深度增大或渣层的厚度减小时,渣池中焦耳热的最大值增大.     

利用元胞自动机法模拟电渣重熔钢锭定向凝固组织

本文应用元胞自动机法发展电渣重熔钢锭组织结构的计算模型,建立基于高斯分布的连续形核模型和生长模型;在节点上采用元胞自动机法(CA)对钢液凝固进行形核和生长计算.结果表明:电渣重熔钢锭凝固组织结构主要由柱状晶构成,在底部有一个垂直的柱状晶带,两边有一个延伸的倒Ⅴ形柱状晶带.本文还考查了电极熔速、渣池温度等工艺参数对温度场...     

双膛并流式石灰竖窑燃烧过程数学模型

针对并流蓄热式石灰窑的气固两相流动传热及燃烧反应过程,结合现场测定的实验数据,建立了石灰窑内反应、传热及燃烧控制的数学模型,并利用隐式差分格式进行离散及求解．利用C语言将燃烧控制的数学模型计算程序嵌入上位机系统中．实现三带温度及石灰石分解率在线显示和风量自动调节;风量和石灰石分解率成为石灰窑窑况诊断的重要依据,作为控制参数参与燃烧与石灰石质量控制,实现了对石灰窑生产的自动控制．     

流渣反应器内含钛高炉渣的流动特性

针对含钛炉渣在流渣反应器中的氧化工艺,采用模型实验方法研究熔渣在反应器内的流动特性与溶质扩散现象.考虑气液两相流动时,由于界面张力和浮力作用,黏性力的影响相对降低,故采用水来代替实际的高温液态高炉渣,通过底部吹入N2,模拟实际反应器内的流动情况.设计并排与错排两种喷吹方式,分别进行了物理水模型实验及数值模拟实验研究.物理水模型实验分别采用高速摄像法观测流场和刺激响应法测传质过程;数值模拟实验分析了不同位置的速度矢量分布和湍动能分布.结果表明错排喷吹方式的反应器内的流动特性好于并排方式.