旋流水口澆注結晶器內鋼水流場溫度場耦合數(shù)值模擬.pdf

1、電磁攪拌是對金屬流動、傳熱凝固過程進行控制的一種有效手段，有著廣泛的工業(yè)應用基礎。電磁攪拌通過電磁感應實現(xiàn)能量無接觸轉換，將電磁能轉換為鋼水的旋轉動能，推動鋼水旋轉運動，改善鑄坯凝固組織及結晶狀態(tài)，從而提高連鑄坯質量。國內外學者對結晶器電磁攪拌進行了充分的研究，但針對浸入式水口電磁攪拌研究比較少。 本文基于Maxwell電磁攪拌理論，依據(jù)麥克斯韋爾方程得到了電磁力的解析形式，通過自行編寫的UDF程序，借助于流體力學分析軟件Flu

2、ent，將電磁力施加到浸入式水口的鋼液體上，繼而研究了該電磁力攪拌對圓坯連鑄結晶器內流場、溫度場的影響。同時對另一種攪拌方式即x型浸入式水口進行了數(shù)值模擬，研究了在x型浸入式水口旋流澆注下結晶器內流體的速度場、溫度場及凝固場的分布規(guī)律。與電磁攪拌達到的效果基本一致。不同攪拌方式下得到的耦合數(shù)值模擬的結果表明：旋流水口有利于結晶器內流體流速的充分混合，水平方向旋流的動能使得液體在垂直方向上所具有的動能減小，垂直流速衰減加劇，并使垂直流速在