反向凝固器内伴随固液相变的湍流流动与传热的数值分析

来源期刊：工程科学学报2002年第6期

论文作者：冯妍卉 张欣欣 王新华 许中波

文章页码：596 - 601

关键词：反向凝固;固液相变;湍流流动;数值模拟;停留时间;

摘    要：针对 Fe-C二元合金,建立了描述反向凝固器内伴随相变的湍流流动和传热过程的二维稳态数学模型.应用连续统一方程模拟固液相变过程,并假设两相区为疏松介质,对其中的流动应用Darcy法则.湍流现象则通过Launder-Sharma的к-ε双方程低雷诺数修正模型描述.采用Simple算法对凝固器内的速度场和温度场进行了模拟计算,并讨论了母带的厚度、入口温度和补充钢液的过热度等操作参数对相变过程的影响.分析表明母带停留时间是影响新生相生长的关键参数,即反向凝固器高度与母带拉速的比值应控制在一定的范围内.