140-中间包流场、钢流停留时间及夹杂物去除仿真Workbench2021R2-SCDM-AM-FLUENT

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

5、二维结果

5.1 以Case 4为例

1) 模型截图

2) 网格与边界划分

3) 钢液流速云图

4) 截面压力

5) 钢液的速度矢量图

6) RTD停留时间曲线

7) 夹杂物运动轨迹

6.2 Case1～Case3 RTD停留时间曲线比较

6.5 夹杂物去除率对比

注：做法见参考文献[1]（见上图），去除率=（捕获颗粒数/总颗粒数）×100%

6、三维基本结果

6.1 流场

6.2 RTD曲线

6.3 夹杂物去除率统计数据