旋流水口澆注結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場(chǎng)溫度場(chǎng)耦合數(shù)值模擬.pdf

1、電磁攪拌是對(duì)金屬流動(dòng)、傳熱凝固過(guò)程進(jìn)行控制的一種有效手段，有著廣泛的工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)。電磁攪拌通過(guò)電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量無(wú)接觸轉(zhuǎn)換，將電磁能轉(zhuǎn)換為鋼水的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，推動(dòng)鋼水旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，改善鑄坯凝固組織及結(jié)晶狀態(tài)，從而提高連鑄坯質(zhì)量。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)結(jié)晶器電磁攪拌進(jìn)行了充分的研究，但針對(duì)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(guò)自行編寫(xiě)的UDF程序，借助于流體力學(xué)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(duì)圓坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)的影響。同時(shí)對(duì)另一種攪拌方式即x型浸入式水口進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了在x型浸入式水口旋流澆注下結(jié)晶器內(nèi)流體的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)及凝固場(chǎng)的分布規(guī)律。與電磁攪拌達(dá)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(jié)果表明：旋流水口有利于結(jié)晶器內(nèi)流體流速的充分混合，水平方向旋流的動(dòng)能使得液體在垂直方向上所具有的動(dòng)能減小，垂直流速衰減加劇，并使垂直流速在