双辊薄带连铸工艺布流系统的三维数值模拟

以直径600 mm、辊宽550 mm的双辊薄带连铸的布流系统及熔池为研究对象,采用FLUENT软件对熔池内钢液流动进行三维非稳态数值模拟分析,以计算结果验证设计结构的合理性,分析转速及浇注温度对熔池内流场及温度场分布的影响.结果表明,三维数值模拟能计算熔池沿轴向的温度场和凝固区分布,比二维数值模拟能更准确描述熔池的传热过程.转速为60 m/min、浇注温度1490℃时,熔池温度场及凝固区分布最合理.     

矿热炉自焙电极三维仿真计算及焙烧参数分析

以某矿热炉自焙电极为原型,采用多物理场耦合的方法研究自焙电极温度、电流密度和焦耳热分布.为进一步分析电流、筋片长度、筋片数量和电极糊电导率对自焙电极温度分布影响,绘制接触元件部位z=-0.725 m、z=-0.362 5 m和z=0 m截面温度沿x轴分布曲线.研究表明,自焙电极以400 mm/d的速度压放,焙烧区位于接...     

不锈钢／普碳钢复合连铸技术及模拟研究

利用长、短水口结合电磁制动技术在同一结晶器内连铸复合钢坯是刚刚发展的一项新工艺。本文发展一种数学模型分析该工艺过程结晶器内两种异质钢液流动及分布特征。采用低Reynolds数湍流模型计算湍流参数，并以虚拟凝固壳来代替实际的凝固计算。通过与文献中的实验结果对比和较系统的数值分析，证明了模型的可靠性和所提方法改善工艺的作用。     

二冷区电磁搅拌换向周期对薄板坯中心等轴晶率的影响

在高拉速的薄板坯连铸过程中,增加等轴晶率对提升连铸坯凝固质量的提升至关重要。采用三相凝固模型对三维全尺寸薄板坯连铸过程中的流动模式和等轴晶率进行数值预测,分析了二冷区电磁搅拌换向周期对薄板坯中心等轴晶率的影响。研究结果表明,高温钢液在漏斗型结晶器内迅速凝固,结晶器出口处的铸坯凝固率达37%。当采用恒定方向电磁搅拌时,熔池内部形成上下两个环流,两者被中间聚集的过热钢液分隔,上环流核心区钢液处于过冷状态。当采用换向电磁搅拌后,二冷区会形成四涡甚至五涡的流动模式。随着换向周期的增加,等轴晶率先增加后降低,换向周期为16 s时对等轴晶率提升最明显,相较于恒定方向搅拌提升了17%,并且等轴晶相分布更加均匀。     

底吹钢包气-钢-渣三相流过程离散-连续转化及联合算法

针对底吹钢包内气-钢-渣三相流过程中小尺度离散气泡和较大尺度自由界面共存的问题,本文采用离散气泡模型模拟小尺度气泡,而对较大尺度气泡和渣层的上下表面则采用界面追踪法直接求解,并采用大涡模拟方法以更好地描述其中的非稳态流动规律.同时,建立离散气泡和大尺度连续气体的转化模型,实现离散-连续联合的多尺度多相流数值计算方法.模型可以同时完整地描述大尺度连续界面和小尺度离散气泡的运动行为;较完善地揭示了小尺度离散气泡的合并过程,离散气泡和连续界面的相互作用及聚合过程,大尺度气泡的运动、变形及合并破碎过程,渣层波动、渣滴及渣眼的形成及演变过程等,并对比实验结果验证了模型的可靠性.     

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