混合LES-RANS模型在结晶器钢液流场模拟中的应用

采用了一种新的混合LES-RANS（大涡模拟-雷诺平均模型）湍流模型模拟结晶器中钢液的流场.模型通过修正湍流黏度系数对水口和结晶器内湍流进行过滤,对大尺度的湍流直接采用Navier-Stokes方程求解计算,对小尺度的脉动采用标准k-ε模型进行计算.该模型能避免RANS的过分耗散并且能捕捉到更多的瞬态湍流信息.模型通过对连铸结晶器内液态金属GaInSn模型速度进行测量验证,速度测量方法为超声波多普勒测速仪（UDV）测速法.新模型与实验测量值吻合程度明显好于RANS模拟的结果,能更准确地预测结晶器和水口内的湍流行为.结晶器内瞬态流动特征表明,水口两侧流体呈周期性的偏流,周期约为5s.     

特殊非对称型12流35 t中间包的水模拟试验和控流装置的优化

通过几何相似比1:3的水模型试验分析了钢厂特殊非对称型12流200 mm×285 mm铸坯的35 t中间包的结构特点,得出原中间包不对称度较大,结构不合理,整体混匀效果和各流的一致性较差,需要设计有效的控流装置以改善其内部流动。水模拟结果表明,通过所设计的相对较大的冲击区和两个导流孔的优化方案,使得中间包的整体混匀效果和各流一致性都得到明显改善,其总体死区比例相对原型的27.96%降至8.94%;其各流平均停留时间的标准差降低74%。     

铸坯表面孔类缺陷轧制过程中演变规律

对圆钢轧制过程中铸坯表面孔类缺陷演变规律进行了工业实验研究.实验中采用钻孔法在铸坯头部钻取一定直径和深度的孔的方法来模拟铸坯表面气孔缺陷.钻孔铸坯经轧制后在圆钢的对应位置发现了呈平行分布的表面直线型裂纹,裂纹处的金相组织发现裂纹四周有轻微的脱碳现象.裂纹测量结果表明,圆钢表面直线型裂纹深度主要受钻孔深度影响,当钻孔深度大于4mm时,会导致深度明显的裂纹.裂纹长度主要受钻孔直径影响,对于孔径在1.0~2.5mm的孔,形成的裂纹长度大都分布在2~8cm之间.