浸没喷吹高温烟气流动过程的数值模拟

• 作者: 李荣华 张小辉 徐佳瑞
• 来源期刊: 有色金属工程
• 学科: 工学
• 关键词: 高温烟气 气泡 形态 传热 数值模拟
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 提取冶金与化学工程|Extractive Metallurgy and Chemical Engineering
• 页码范围: 55-62
• 页数: 8页
• 分类号: TF811
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1744.2022.04.009

摘要

熔池内部是一个复杂的高温环境,内部的高温烟气流动过程对熔炼效果有重要影响.针对熔池内高温烟气流动过程,采用数值模拟方法分析了高温烟气喷出时产生的气泡在生长、上升过程中的速度变化和在熔池内的温度变化,以及不同速度下连续喷吹时熔池内部的气液两相混合状态等.结果表明,高温烟气喷吹产生的气泡在喷枪管口生长变大,初始形状为半圆形,之后逐渐变为椭圆形紧贴喷枪管壁两侧上升,上升过程中下边界向内凹陷,呈一"伞帽状"上升,上升的高度越高,向内凹陷的程度越深,冲出液面时破碎成多个小气泡.不同喷吹速度的高温烟气在喷枪管口生成气泡的过程中速度迅速减小,生成的气泡上升过程中速度基本稳定于0.25m/s,气泡在熔池中运动时其内部温度在短时间内快速下降到300K,内部温度场有明显的梯度变化.在1s内,高温烟气喷吹速度越大,熔池内的气液两相混合状态越好.