150 t钢包自由表面旋涡的数值模拟与湍流模型的选择

• 作者: 刘义 张炯明 王博 王顺玺 苌真真
• 来源期刊: 有色金属科学与工程
• 学科: 工学
• 关键词: 钢包 自由表面旋涡 数值模拟 湍流模型
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 【冶金?材料】
• 页码范围: 37-43
• 页数: 7页
• 分类号: TF769.2
• 字数: 4755字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2014.04.008

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k-ε和RNG k-ε2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 k-ε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 k-ε湍流模型与理论模型更加吻合。综上：用RNG k-ε湍流模型计算自由表面旋涡更加正确合理。