二冷区辊式电磁搅拌的模拟研究

利用ANSYS和CFX商业软件,对304不锈钢板坯连铸二冷区辊式电磁搅拌进行了模拟研究。结果表明,单向流动型搅拌时,板坯中心点磁感应强度最大,且频率每增加1 Hz,磁感应强度减小约2.92 m T;对于相向流动型搅拌,板坯断面中心线两端磁感应强度较大,中心点处最小;频率增加,板坯断面中心线上电磁力增大,且从3 Hz增加到7 Hz时,改变频率对电磁力的影响逐渐减弱;单向流动型搅拌时,板坯宽面中心截面形成两个对称分布的漩涡流场,对于板坯中心附近钢液,频率从3 Hz增加到7 Hz,流速增大约150 mm·s-1,坯壳厚度从30mm增加到50 mm,流速减小约60 mm·s~(-1);相向流动型搅拌时,板坯宽面中心截面形成四个漩涡流场,搅拌区域较小,强度较弱,对于板坯长度方向1/4附近钢液,频率从3 Hz增加到7 Hz,流速增大约180 mm·s-1;坯壳厚度从30 mm增加到50 mm,流速减小约70 mm·s~(-1)。     

锰钢凝固过程中MnS夹杂物析出行为

利用数值方法和高温实验研究了锰钢凝固过程中MnS夹杂物的析出行为。结果表明,对MnS夹杂物析出温度的影响较大的元素次序为Mn、C、Si,在实际生产中对20Mn钢碳含量和硅含量要实行下限控制,可有效抑制MnS夹杂物析出;随着含碳量的增加,锰钢中液相线、固相线和MnS夹杂物的析出温度均逐渐降低;当碳元素从0.13%增加到0.6%时,固相线与MnS夹杂物析出温度的差值逐渐增大;当硅元素从0.05%增加到0.45%时,固相线温度由1 459℃降低至1 449℃,MnS的析出温度由1 462℃降低至1 452℃;随着含碳量的增加,锰钢中球状MnS夹杂物的比例逐渐降低,而条状MnS夹杂物的比例逐渐升高。     

基于OpenFOAM的静电除尘器电场分布并行数值模拟

为了快速求解线板型静电除尘器电场分布问题,采用OpenFOAM开源有限容积库及g++自定义静电除尘器电场分布求解器并行模拟计算。结果表明:串行计算与并行程序的计算结果完全吻合。在并行计算过程中,在处理器数量为2颗和4颗时会出现超线程加速比现象。随着并行处理器数量增加,并行加速比呈非线性增加,并行加速比先增加后减少。对于相同的收敛准则,高网格数量情况下的并行加速比小,并行效率低。     

板坯连铸二冷区电磁搅拌的数值模拟

利用ANSYS和CFX商业软件,对国内304不锈钢板坯连铸二冷区电磁搅拌进行了数值模拟研究。结果表明,随着频率的增加,磁感应强度减小、电磁力增大;随着电流的增加,磁感应强度、电磁力均增大,且磁感应强度、电磁力的最大值均出现在板坯中心点;电流为400 A时,频率每增加1 Hz,板坯中心点磁感应强度减少约1.68 mT;频率为5 Hz时,电流每增加100 A,板坯中心点磁感应强度增加约7.68 mT;板坯纵轴线上电磁力出现两个呈现对称分布的峰,且宽面中心截面出现两个对称分布的漩涡流场;随着频率和电流的增加,板坯中心点搅拌速度线性增大;电流为400 A时,频率每增加1 Hz,板坯中心点钢液流速增加约0.02 m·s~(-1),频率为5 Hz时,电流每增加100 A,钢液流速增加约0.084 m·s~(-1)。