连铸结晶器内湍流大涡模拟

安利娜^1,2，李京社¹，葛栋¹，程爱民¹，吉传波¹，孙丽媛¹

1. 北京科技大学冶金与生态工程学院2. 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室

摘 要：采用大涡模拟研究连铸钢水非定常湍流特性,比较了雷诺平均数学模型与大涡模拟数学模型对预测结晶器内钢水湍流运动的影响.模型采用一种低温液态金属模型的超声波多普勒速度仪(UDV)的测量结果进行验证,表明大涡模拟比雷诺平均模拟与实验测量结果更加吻合.瞬态湍流研究表明,大涡模拟优于雷诺平均数学模型,能够捕捉到水口附近高频率的湍流脉动现象.水口出流钢水区域内小尺度湍流结构起支配作用,射流以阶梯状上下摆动向结晶器内扩散.受湍流大尺度作用,结晶器内流场偏流现象始终存在,并且呈周期性变化,随着对流场时间平均的增加,结晶器内的不对称现象逐渐消除.

关键词：连铸;大涡模拟;雷诺平均;湍流;