王杰杰
,
陈伟
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2016.03.020
采用数值模拟软件Fluent建立了一个瞬态的三维数学模型,对100 t氧气顶吹转炉流场进行数值模拟.通过改变氧枪枪位和氧枪喷孔夹角,得出相应的冲击深度和冲击面积以及熔池内部速度分布.结果表明,在相同的条件下,随喷吹枪位的升高,射流形成的钢液凹坑直径变大,而冲击深度变小;随喷孔夹角的增大,射流冲击直径变大,而冲击深度减小.低枪位有利于增大熔池上层钢液流速,高枪位利于促进熔池下部钢液流动;喷孔夹角增大利于增大熔池表层高速区面积,但熔池中心底部低速区面积也随之增大.
关键词:
转炉
,
三相流
,
流场
,
氧枪
,
枪位
,
喷孔夹角
,
数值模拟
刘磊
,
周芳德
工程热物理学报
将水平管划分为三个测量段,以空气、水和高粘度油体为工质,研究了油气水三相流中由流动引起的液-液复杂相态及其所对应的三相流压力降.试验研究发现,油气水三相流在三个测量段中可由流动引起不同的液-液相态,致使对应于相同的油、气、水三相体积通量,三相流阻力损失存在多值性.对不同的液-液相态建立了与之适应的阻力损失计算模型,模型预测结果与试验结果吻合.
关键词:
三相流
,
流型
,
压力降
,
理论模型
,
复杂流动
秦立森
,
赵晓路
,
李振林
,
董守平
工程热物理学报
为建立自主的多相流动数据库，在水平环道中进行了一系列水—气两相、油—气两相和油—水—气三相流动试验。本文测量了各相流动中由于摩擦而产生的压力损失，计算了压差梯度并作了比较；观察了各相流动中的流型，描述了各种流型的发生、发展和变化及其与流动介质的关系，并作了相互比较。
关键词:
两相流
,
三相流
,
压降
,
流型
王同敏
,
李廷举
,
曹志强
,
金俊泽
,
T Grimmig A
,
Bührig-Polaczek
,
M Wu
,
A Ludwig
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.06.006
利用等轴球晶三相凝固模型模拟了A356铝合金半固态浆料冷却斜槽法制备过程,研究了晶粒密度、尺寸及固相分数的分布与工艺参数的关系.结果表明,在斜槽浇注处晶粒形核密度最大,在斜槽末端晶粒尺寸、固相分数最大,在铸型中这三者的最终分布大致均匀.适当降低浇注温度有助于提高斜槽上形核密度和固相分数及降低晶粒尺寸.此外,还模拟了热溶质对流及补缩流在Al-4%Cu(质量分数)合金等轴球晶凝固过程所起的作用,以及晶粒运动及补缩流对合金自由表面和宏观偏析形成的影响.结果表明,凝固初期热对流及补缩流为主导,凝固中期热溶质对流为主导,凝固后期补缩流为主导;晶粒运动受阻程度直接影响自由表面形状,补缩流考虑与否导致完全不同的宏观偏析图.实验测得晶粒尺寸与模拟结果分布较相似,但其绝对值存在较大差异.
关键词:
半固态
,
宏观偏析
,
自由表面
,
三相流
,
数值模拟
王同敏
,
姚山
,
张兴国
,
金俊泽
,
M Wu
,
A Ludwig
,
B Pustal
,
A Bührig-Polaczek
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.06.005
基于Eulerian-Eulerian方法和体积元平均技术,建立了模拟等轴球晶凝固过程的液、固、气三相流模型.液、固两相处理成相互分离、相互扩散的介质,气相与液、固两相只存在热量及动量的相互作用,三相(凝固前)作为自由流体共享一个统一的压力场.分别求解三相的质量、动量、溶质、热焓守恒方程;相间的热量交换和摩擦拖拽以及液/固界面上的溶质再分配和凝固潜热释放,通过定义对应守恒方程的源项和交换项而加以考虑;另外,单独求解一个晶粒密度守恒方程.晶粒的形核生长(相变)也加以模型化并体现在对应的源项中,模型中所用的密度定义为溶质与温度的函数,因此可综合考虑热溶质对流、晶粒运动及凝固收缩所引起的补缩流动.凝固过程的体积收缩及补缩流动将体现在气/液自由表面的波动上.
关键词:
热溶质对流
,
补缩流
,
晶粒运动
,
三相流
,
数值建模
李宝宽
,
顾明言
,
齐凤升
,
王芳
,
周谦
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.10.010
建立了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动数学模型,利用多相流动体积法(VOF)模拟了渣层运动行为.模型结果再现了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动现象.当Ar气被吹进钢包时,在钢液内产生气泡,上升的气泡间歇地冲击并突破渣层,产生渣眼;同时,渣层发生波动,波动频率随着Ar气流量的增加而增加.参数研究显示:220t钢包底吹流量由100增加到300 L/min,渣眼直径由0.43增加到0.81m.计算的无量纲渣眼面积与文献中渣眼的实验结果很接近.Ar气喷吹期间,渣层发生重大的变形,近渣眼处的渣层变薄,近钢包壁处的渣层变厚.渣眼周围钢液流速很大,并导致部分渣滴卷入钢液中.
关键词:
钢包
,
渣层运动行为
,
三相流
,
数学模型
李宝宽
,
顾明言
,
齐凤升
,
王芳
,
周谦
金属学报
建立了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动数学模型, 利用多相流动体积法(VOF)模拟了渣层运
动行为. 模型结果再现了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动现象. 当Ar气被吹进钢包时, 在
钢液内产生气泡, 上升的气泡间 歇地冲击并突破渣层, 产生渣眼; 同时, 渣层发生波动,
波动频率随着Ar气流量的增加而增加. 参数研究显示: 220 t钢包底吹流量由100增加到
300 L/min, 渣眼直径由0.43增加到 0.81 m. 计算的无量纲渣眼面积与文献中渣眼的实
验结果很接近. Ar气喷吹期间, 渣层发生重大的变形, 近渣眼处的渣层变薄, 近钢包壁
处的渣层变厚. 渣眼周围钢液流速很大, 并导致部分渣滴卷入钢液中.
关键词:
钢包
,
Slag layer behavior
,
Three-phase flow
,
Mathematical model
