冶金反應(yīng)器內(nèi)自由表面的模擬.pdf

1、冶金反應(yīng)器內(nèi)的自由表面是鋼液與空間的接觸面.直接研究冶金反應(yīng)器內(nèi)高溫流體的自由表面形狀是比較困難的.該文通過數(shù)值模擬和物理模擬來研究冶金反應(yīng)器內(nèi)的流體流動和液面波動情況.該文在全面分析中間包自由表面流動的基礎(chǔ)上,建立了數(shù)學模型,并彩SOLA-VOF方法與SIMPLEC算法相結(jié)合,對這一模型進行了數(shù)值求解.SOLA-VOF方法是建立在流體體積概念的基礎(chǔ)上,處理有任意自由邊界問題的更靈活、更有效的一種方法.該文采用該方法,模擬計算了在安置不

2、同控流裝置時,中間包內(nèi)不同時刻流體的速度分布和自由表面波形.物理模擬不僅可以克服問題的復雜性、高溫及測試手段的限制,而且可以驗證數(shù)值模擬的結(jié)果,完善數(shù)學模型.該文根據(jù)相似原理,采用了1:3的水模型對中間包液面波動進行了物理模擬,用浪高儀測量了中間包內(nèi)不同測點的波高,找出了影響液面波動的敏感因素,從而為優(yōu)化設(shè)計中間包、確定合理的拉速、減少卷渣的發(fā)生提供了有利的依據(jù).同時,采用了1:1的雙輥薄帶水模型,對雙輥熔池內(nèi)液面的波動進行了實驗測量;