基于连续模型的连铸板坯凝固过程传输行为的仿真研究

来源 :钢铁研究总院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:C_k_b
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通过数值模拟的方法来研究铸坯凝固过程的传输行为,对于了解铸坯的凝固成型机理、控制凝固过程参数具有重要的意义.目前计算整个凝固过程一般采用有效导热模型,尽管在校正后,可给出铸坯的表面温度和坯壳的厚度,但是通过扩大有效导热系数来考虑流动对传热和凝固的影响,不能客观地反映铸坯内部的流体流动、传热和凝固之间的相互作用;而新近发展的耦合求解模型又很少考虑二冷中的凝固过程及传输行为对最终凝固过程影响.论文以连续模型为基础,建立了三维稳态板坯连铸的流动、传热和凝固及溶质传输的耦合数学模型,研究了板坯凝固过程中传输行为的特点、传输行为之间的相互作用,分析了模型参数对传输行为预测结果及其主要工艺参数对传输行为的影响.该模型延伸了有效导热模型的概念并结合了流体流动对热量传递和溶质传输的影响.其主要特点有:(1)用于建立和验证模型的数据取自于工厂的实测数据,使模型更为准确和可靠;(2)模型的计算域延伸至整个二冷喷水区域;(3)模型采用了Lam-Bremhorst低雷数双方程湍流模型描述流体的湍流行为;(4)模型考虑了液相区和两相区的流体流动对凝固过程的影响.
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