140-中间包流场、钢液停留时间和夹杂物去除率仿真Workbench2021R2-FLUENT

140-中间包流场、钢液停留时间和夹杂物去除率仿真Workbench2021R2-FLUENT

2022年12月25日 2022年12月25日 2921
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140-中间包流场、钢液停留时间和夹杂物去除率仿真Workbench2021R2-FLUENT的课程说明

本课适合哪些人学习:

1、Workbench2021R2、SpaceClaim(SCDM)、AnsysMmesh、FLUENT应用人士;

2、多相流仿真应用人士;

3、铁水流动、中间包仿真人士;

1、 模型展示

(1)二维模型图

                                                

                             图1                                  图2

图3

说明:图1与图2(两种)分别是工况1~3;图3是工况4。

(2)三维模型图

图4                                   图5

说明:图1~3为二维截面图,也可作为二况图,尺寸单位mm,图2为二维工况中的过滤器。三维工况时,使用图4所示模型,截面形状和尺寸按图1布置,顶部宽度方向尺寸取为1500,且在宽度方向上由上向下收缩(截面尺寸如图5),三维工况对应的模型示意如图6、图7。 且三维模型图与图1~3的二维图并非代表同一模型不同简化,此处对模型建立的构思进行讲解(仿真模型简化是进行仿真前的很重要步骤,反映构思者对现象的理解和实际研究方法,即使是同一个工程实际现象,不同的人所建立的模型也可能会有很大区别)。

             图6 普通中间包                        图7含过滤器的中间包

2、参数

钢液密度6992kg/m3,粘性系数0.0064Pa﹒s,钢液对应入口速度1.23m/s。夹杂物为球形,密度3970kg/m3,在钢液中只受重力、浮力。不考虑其他受力,夹杂物尺寸10μm和30μm。

3、主要参考文献

[1]      梁震江,郑万,王君驰,等. 过滤控流中间包流场及夹杂物去除的数值模拟[J]. 连铸, 2021, 46(5):11.

[2]      韩春鹏、张怀军、钱静秋、陈建新. 连铸中间包内部结构优化的数值模拟研究[C]// 2020年第三届高效连铸技术及铸坯质量控制学术研讨会

4、基本结果图

1)        网格与边界划分

2)        钢液流速云图

3)        截面动态压力

4)        钢液的速度矢量图

5)        RTD曲线(停留时间曲线)

6)        夹杂物运动轨迹

7)        夹杂物去除率

Case1~Case3 RTD停留时间曲线比较

夹杂物去除率对比

做法见参考文献[1](见上图),去除率=(捕获颗粒数/总颗粒数)×100%

流场

 RTD曲线

夹杂物去除率统计数据

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