Численное моделирование турбулентного течения расплава в двухвалковом кристаллизаторе с щелевым питателем

Abstract

Разработана трехмерная математическая модель и компьютерная методика по расчету турбулентного течения расплавленного металла в межвалковом канале двухвалкового кристаллизатора при вертикальной подаче металла через щелевой питатель. Компьютерные исследования проведены с использованием численного метода конечных элементов и программы Comsol. По результатам моделирования изучены особенности течения металла в объеме кристаллизатора с учетом краевых эффектов, формирования вихревых структур течения расплава в межвалковом зазоре, распределения характеристик турбулентности в объеме расплава.

Розроблено тривимірну математичну модель та комп’ютерну методику з розрахунку турбулентної течії розплавленого металу в міжвалковому каналі двохвалкового кристалізатора при вертикальній подачі металу через щілину. Комп’ютерні дослідження проведено з використанням методу кінцевих елементів у програмі Comsol. За результатами моделювання вивчено особливості руху металу в об’ємі кристалізатора, з урахуванням крайових ефектів, замкнуті вихрові структури течії розплаву в міжвалковому зазорі, розподілення характеристик турбулентності в об’ємі розплаву.

The three-dimensional mathematical model and computer technique are developed for computtions of turbulent molten metal flowing in the gap of twin-roll caster at vertical melt feeding through the slit nozzle. The computer modeling is carried out by finite-element method in Comsol. The features of metal flow in the caster including edge effects, closed vortex structures of the flow in the gap between rolls, distribution of turbulence characteristics are studied using the computational results.