六流T型連鑄中間包內(nèi)流體流動行為的數(shù)學物理模擬.pdf

1、本文以某企業(yè)生產(chǎn)圓坯六流連鑄中間包為研究對象，采用物理模擬和數(shù)學模擬的方法，系統(tǒng)研究了不同控流裝置對中間包內(nèi)流體流動行為的影響。研究結(jié)果對于改進企業(yè)現(xiàn)有工藝參數(shù)具有理論指導意義。在本實驗條件下，研究得到如下結(jié)論:
　　(1)數(shù)學模擬結(jié)果和物理模擬結(jié)果一致性較好，表明計算中采用的網(wǎng)格劃分方法以及邊界條件設(shè)定是合理的。
　　(2)原型中間包使用A型湍流控制器，沖擊區(qū)入水口上方的鋼液面湍動較大，易造成卷渣和鋼液的二次氧化。使用相交

2、的V型擋墻，在3#出水口附近存在循環(huán)短路流，導流孔出流拋射流動貼壁現(xiàn)象嚴重，死區(qū)體積分率達33％。從澆注區(qū)流向各流的鋼液分配不均勻，離散度高達44s。
　　(3)采用改進后的控流裝置，流體在中間包內(nèi)的平均停留時間由原來的576s提高到接近700s，死區(qū)體積分率減小至20％，離散度控制在20s，中間包內(nèi)的流體流動特性顯著改善。
　　(4)在本實驗條件下，注流沖擊區(qū)采用B型或C型湍流控制器，可將注流的湍動控制在入口處較小區(qū)域內(nèi)，

3、有利于沖擊區(qū)內(nèi)夾雜物的碰撞、聚合、上浮去除。
　　(5)使用不相交的V型擋墻，徹底消除了原方案的相交V型擋墻在3#出水口附近存在的循環(huán)短路流，改善了中間包端部區(qū)域和擋墻背部鋼液流動不活躍現(xiàn)象，并限制了導流孔拋射流股的貼壁流動。貼近自由液面的流股增多，增大了澆注區(qū)活塞流體積分率，有利于夾雜物的上浮去除。
　　(6)導流壩的位置對各流流動一致性影響很大。在2#和3#出水口之間設(shè)置壩，限制了包底流體的鋪底流動，循環(huán)流在到達2#出水