真空熔煉速凝爐澆注過程流動特性研究.pdf

1、計算流體力學(xué)是一門新興學(xué)科，是通過數(shù)值求解復(fù)雜的流場模型，以獲得各種條件下流動的數(shù)據(jù)和作用在擾流物體上的力、力矩、流動圖像和熱量等。以計算流體力學(xué)為學(xué)科基礎(chǔ)的CFD仿真技術(shù)已經(jīng)有強大的模擬能力，已覆蓋了冶金，航空，造船廣大工程領(lǐng)域。隨著空氣動力學(xué)及CFD仿真能力的不斷進步，科研人員經(jīng)過幾十年的的不懈努力，對于湍流模型的研究取得了很大的進展。在流場內(nèi)的各種物理參數(shù)（速度、壓力、溫度等）隨時間與空間發(fā)生變化情況，CFD仿真軟件都能夠真實的還

2、原出來。
　　本文以真空熔煉速凝爐為研究對象，建立了真空熔煉速凝爐流場的三維模型。在不影響計算模擬結(jié)果，并使模型盡量與實際工作情況一致的前提下，對模型進行了一定程度的簡化處理，以提高網(wǎng)格質(zhì)量和模型計算速度，包含坩堝腔體、坩堝出口流槽、中間動網(wǎng)格壓縮區(qū)、中間包及澆注流槽和出口導(dǎo)流通道五個部分。本文是用ICEM CFD對幾何模型進行網(wǎng)格劃分，CFX對流場進行數(shù)值模擬，比較了不同傾倒曲線、不同位置和不同時刻的模擬結(jié)果。
　　釹鐵硼

3、熔體在真空熔煉速凝爐里的流動是一個復(fù)雜的過程，由澆口流出的熔體并不能直接流入中間包下方的腔體，而是要在腔體壁面上進行反彈，這期間的質(zhì)量流量會產(chǎn)生變化，所以僅考慮恒流量澆鑄，還并不能完全解決水冷銅輥上均勻結(jié)晶問題，還需要對流場分布進行分析研究，也就是分析釹鐵硼熔體在流槽中的流動狀態(tài)。當(dāng)中間包下方腔體內(nèi)熔體較多時，側(cè)端面附近熔體布流較均勻;當(dāng)中間包下方腔體內(nèi)熔體較少時，側(cè)端面附近熔體布流較不均勻，并且呈現(xiàn)出中間部位比較厚、兩端部位比較薄的趨