通过水模型优化中间包地流场

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1、实用标准文案学校代码：10128学号：201220411063本科毕业论文英文文献翻译题目：通过水模型优化中间包内的流场学生姓名：黄中旭学院：材料科学与工程系别：材料与冶金工程专业：冶金工程班级：冶金12-1指导教师：路焱讲师二〇一六年六月精彩文档实用标准文案通过水模型优化中间包内的流场LIUJin-gang1,YANHui-cheng2,LIULiu2,WANGXin-hua3(1.首钢技术研究院，北京100041，中国；2.钢铁研究院冶金技术系，北京100081，中国；3.北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083，中国)摘要:在水模实验中，设计了三

2、种实验方案。一，不设任何控流装置的中间包；二，装有湍流控制器的中间包；三，中间设有挡渣墙（坝）并且装有湍流控制器的矩形中间包。通过比较RTD曲线，夹杂物的分离和流场实验的结果，可以发现，与单独使用或不使用湍流控制器或堰（坝）相比，中间设有堰（坝）和湍流控制器对流场和夹杂物的分离有很大的影响。此外，当中间包内设有堰（坝）并且使用湍流控制器时，扩大堰与坝之间的距离的产生更好的效果。关键词:中间包；流场；湍流控制剂；堰；坝；水模拟试验符号列表Cpeak------无量纲峰值浓度；Fr------弗劳德数；g------重力加速度(m/s2）；L------特征尺寸，

3、m；Q------体积流量比；Re------雷诺数；Rp/d------活塞流体积分数与死区体积分数之比，Rp/d=VP/Vd；Rpm/d------有效容积与死区体积分数之比，Rpm/d=VPm/Vd；ta------平均停留时间；ta=ΣtC(t)/ΣC(t)，s；tbs------两次理论停留时间，s；te------浓度衰减90%所需的时间，s；tmax------获得最大浓度的时间，s；tmin------滞止时间，s；tpeak------峰值时间，s；ts------理论停留时间，ts=V/Q，s；U------流速，（m.s-1）；V----

4、--中间包体积，m3；精彩文档实用标准文案Vd------死区体积分数，Vd=1-θav；Vm------全混流体积分数，Vm=1-Vp-Vd；Vp------活塞流体积分数，Vp=（θmin+θpeak）/2；Vpm------非死区体积分数，Vpm=Vp+Vm；λ------模型比参数；τ------浓稠度衰减率，τ=（te-tpeak）/（tpeak-tmin）；θav------非死区体积分数，θav=ta/ts；θpeak------tpeak与ts之比；θmin------tmin与ts之比；下标P------原型参数；M------模型参数；中间

5、包流场对夹杂物上浮，钢水温度和成分的均匀化很大影响。国内外许多冶金领域[1-4]都已经建立了大量的中间包流场模型，用于中间包冶金功能的增强。包括中间包湍流控制技术的发展，和湍流控制器对中间包的作用[5]。但目前，对高质量的钢是否有影响，目前还没有明确的结论。此外，在欧洲，一些研究人员认为，堰和坝是不必要的。在研究中，通过对湍流控制器和堰（坝）功能的进一步研究，给出了中间包内控流装置的合理组合方案。精彩文档实用标准文案1实验原理1.1相似性原理在水模实验中，要求模型和原型之间满足动力学相似和几何相似。对于动力学相似，要求模型与原型的Re数和Fr数应该分别相等。由

6、于中间包内钢水的流动是紊流流动，Re数一定能满足要求。因此，要确保模型中的Fr数等于原型的Fr数，即，Frp=Up2/g.Lp=Um2/g.Lm=Frm（1）该模型与原型的几何相似比为1：2.5，这就是模型比参数。λ=Lm/Lp=1/2.5（2）然后，模型与原型的体积流量比为：Qm=λ5/2Qp（3）因为λ是已知的，所以实验中水的体积流量可以从实际铸造速度中得到。根据相似理论，原型中间包和模型中间包的几何参数如表1所示，并在表2中给出了原型中间包和模型中间包的物理参数。在这项研究中，实际浇注速度为1.2m/min(即模拟流量为1.3m3/h）表1原型和模型中间

7、包中的几何参数表2原型和模型中间包物理参数精彩文档实用标准文案1.2停留时间分布（RTD）曲线的实验理论除了理想的活塞流和全混流，当流体流经容器时，还存在短路流和死区[6-8]，而且它们都会对流体的质量传输和热量传输产生不利的影响。没有短路流和死区的曲线是一种理想的RTD曲线。同时，可以得到最低浓度和浓度衰减时间与稠化时间的最小比率。理想中间包控流结构的特点包括tmin和ta的适当延长，Vp、Rp/d、Vpm和Rpm/d的增加，Cpeak和τ的适当降低。精彩文档实用标准文案2实验设备与方案2.1实验方案的设计四种结构的中间包被设计出来，它们是不设任何控流装置的

8、中间包，只安装一个湍流控制器的中间包，