|本期目录/Table of Contents|

[1]苌真真,张炯明,王顺玺,等.150t钢包自由表面旋涡的数值模拟与湍流模型的选择[J].有色金属科学与工程,2016,(05预):860-864.
 Numerical simulation of free surface vortex in 150t ladle and t he choice of turbulent model CHANG Zhen -zhen 1, 2ZHANG Jiong -ming 1, 2WANG Shun -xi1, 2LIU Yi 1, 2WANG Bo1, 2[J].,2016,(05预):860-864.
点击复制

150t钢包自由表面旋涡的数值模拟与湍流模型的选择(/HTML)
分享到:

《有色金属科学与工程》[ISSN:1674-9669/CN:36-1311/TF]

卷:
期数:
2016年05期预
页码:
860-864
栏目:
出版日期:
2016-10-31

文章信息/Info

Title:
Numerical simulation of free surface vortex in 150t ladle and t he choice of turbulent model CHANG Zhen -zhen 1, 2ZHANG Jiong -ming 1, 2WANG Shun -xi1, 2LIU Yi 1, 2WANG Bo1, 2
作者:
苌真真12张炯明12王顺玺12刘义12王博12
(1. 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室,北京 100083 ;2. 北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083)
Author(s):
-
(1. State Key Laboratory of Advance MetallurgyUniversity of Science and Technology BeijingBeijing 100083China2. School of Metallurgical and Ecological EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing 100083China)
关键词:
钢包自由表面旋涡数值模拟湍流模型
分类号:
-
DOI:
-
文献标志码:
-
摘要:
钢包在非稳态浇注过程中易形成旋涡,导致钢渣及空气的大量卷入,严重危害了钢的质量。为了更好的研究旋涡,采用ANSYS CFX软件,分别采用和RNG 两种湍流模型对钢包非稳态浇注过程中自由表面旋涡进行数值模拟,得到自由表面从表面旋转到旋涡贯通水口的演化过程,将两者的计算结果与相关文献以及Burgers涡模型进行相互对比,得到:两者计算的旋涡演化过程、旋涡产生临界高度无差别;两者的速度场与相关文献均一致,但RNG 模型更真实的表现了旋涡的剪切流动;将两者的切向速度分布与Burgers涡对比,得到RNG 湍流模型与理论模型更加吻合。综上:用RNG 湍流模型计算自由表面旋涡更加正确合理。

参考文献/References:

[1] 杨文熊. 汇流旋涡发生的基本理论[J]. 上海交通大学学报, 1979, 9(1): 40-51.

[2] Tan D P, Ji S M, Li P Y, et al. Development of vibration style ladle slag detection methods and the key technologies [J]. Science China Technological Sciences, 2010, 53(9): 2378-2387.

[3] Kuwana K, Hassan M I, Singh P K, et al. Scale-Model Experiment and Numerical Simulation of a Steel Teeming Process[J]. Materials and Manufacturing Processes, 2008, 23(4): 407-412.

[4] 吴介之, 马晖扬, 周明德. 涡动力学引论[M]. 高等教育出版社, 1993: 201-207.

[5] 张涤明. 汇流的周向不稳定性——汇流成涡机理[J]. 力学学报, 1982, 18(3): 297-301.

[6] Piva M, Iglesias M, Bissio P, et al. Experiments on vortex funnel formation during drainage [J]. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 2003, 329(1): 1-6.

[7] 蔺瑞, 颜正国, 于景坤. 钢包浇注过程汇流旋涡的物理实验[J]. 东北大学学报 ( 自然科学版), 2010, 31(9): 1287-1291.

[8] 蔺瑞, 颜正国, 刘涛, 等. 60t 钢包浇注过程中汇流旋涡形成机理[J]. 过程工程学报, 2010, 10(4): 86-90.

[9] 叶树峰, 谢裕生, 黄晔, 等. 反应器出流口的大小和形状对漩涡临界高度的影响[J]. 炼钢, 1999, 15(5): 55-57.

[10] Karlikov V P, Rozin A V, Tolokonnikov S L. Numerical analysis of funnel formation during unsteady fluid outflow from a rotating cylindrical vessel [J]. Fluid Dynamics, 2007, 42(5): 766-772.

[11] 赵永志, 顾兆林. 自由水涡结构及运动特征的数值研究[J]. 西安交通大学学报, 2003, 37(1): 85-88.

[12] 赵永志, 顾兆林, 郁永章, 等. 盆池涡涡动过程数值研究[J]. 水利学报, 2002, 12: 1-6.

[13] 陈云良. 进水口前立轴旋涡水力特性的研究[D]. 四川大学, 2006.

[14] 蔺瑞, 颜正国, 刘涛, 等. 钢包浇注过程的数学物理模拟[J]. 材料与冶金学报, 2011, 10(3): 172-175.

[15] 周俐, 曹成虎, 戴伟, 等. 120t 钢包汇流卷渣的物理模拟[J]. 炼钢, 2012, 28(002): 56-59.

[16] 蔺瑞. 钢包浇注过程中旋涡下渣的产生及控制[D]. 东北大学, 2012.

[17] 童秉纲, 尹协远, 朱克勤. 涡运动理论[M]. 中国科学技术大学出版社, 2009: 100-104.

相似文献/References:

[1]甘二龙.钢中稀土加入方法及其耐热、抗氧化性能的研究[J].有色金属科学与工程,1990,(03):15.
[2]苌真真a,b,张炯明a,等.150 t钢包自由表面旋涡的数值模拟与湍流模型的选择[J].有色金属科学与工程,2014,(04):37.[doi:10.13264/j.cnki.ysjskx.2014.04.008]
 CHANG Zhenzhena,b,ZHANG Jiongminga,et al.Numerical simulation of free surface vortex in 150 t ladle and turbulent model choice[J].,2014,(05预):37.[doi:10.13264/j.cnki.ysjskx.2014.04.008]

备注/Memo

备注/Memo:
基金项目:国家自然科学基金项目(51174024),国家自然科学基金联合项目(U1360201)作者简介:苌真真(1988- ),女,硕士,主要从事冶金过程的数值模拟及仿真方面的研究, E-mail: zhenzhenchang@126.com
更新日期/Last Update: 2016-04-01