双辊薄带连铸熔池布流系统的数理模拟研究

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双辊薄带连铸熔池内布流系统是否合理直接影响到薄带产品的质量。熔池液面波动、流体混合和流场状况是衡量布流系统好坏的重要因素。本文采用水力学物理模拟实验与数值计算相结合的方法,对熔池内布流系统进行了研究。按照相似理论的原理,建立了一套动态1:1的物理模型,分别采用超声波浪高仪和电导仪测定了水口结构尺寸和工艺参数对熔池液面波动和流体混合状况的影响,并采用激光测速仪对流场进行了测定。数学模拟结果与激光测试流场变化趋势一致,在双侧孔水口形成的熔池上部区域计算结果与测试结果吻合较好,用所建立的数学模型可以较好地分析熔池内流体流动状况。根据物理实验和数值模拟的结果,系统地研究了布流水口结构尺寸和工艺参数对熔池液面波动、流体混合和流场状况的影响。在此基础上,得出了反映水口结构尺寸和工艺参数对熔池液面波动和流体混合影响的定量关系式。该关系式可用于判断已知布流水口是否满足双辊薄带连铸工艺的要求,也可为设计新水口提供依据。
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