低枪位下氧枪射流对熔池作用的冷态实验研究

采用水力学模型进行了低枪位下顶吹射流对熔池作用的冷态实验,研究了枪位、气体流量、氧枪喷头类型等因素对冲击深度、喷溅量和熔池混匀时间等的影响。实验结果发现,喷孔倾角增大时,射流冲击深度减小,熔池喷溅量较少,混匀时间相对较短。氧枪喷孔倾角为13°和17°时,其最小混匀时间对应枪位为60mm,冲击深度比为32%～50%;而氧枪喷孔倾角为24°时,其最小混匀时间对应枪位为90mm,冲击深度比为21%～27%。

FEM-SPH耦合算法模拟铝液粒化的动态过程

针对传统基于网格方法不能有效模拟大变形问题的现状，本文引入SPH（Smoothed Particle Hydrodynamic）方法模拟液态钢渣（文中简称液渣）与粒化轮的碰撞过程．因液渣物性参数尚不完善，故以铝液代替并使用SPH方法建模，粒化轮则用FEM（Finite Element Method）建模，并通过接触算法实现FEM．SPH的耦合，研究了粒化轮转速、铝液的流速等因素对碰撞过程铝液液滴体积大小的影响．模拟结果表明：当SPH粒子承载质量为2．04×10-4ks时，粒化轮转速达到900rad／min；粒化前铝液流速为1m／s时粒化效果较好且体积多分布在1330～1930mm3；碰撞后粒子运动速度多集中在5～25m／s．

三维SPH-FEM耦合算法在熔渣离心雾化过程的应用

采用SPH-FEM耦合算法模拟了熔渣离心雾化过程。通过比较相同条件下的实验和计算结果,验证了该算法在离心雾化仿真过程中的适用性。研究了熔渣流速、转盘转速、转盘直径对熔渣粒度分布的作用规律函数,据此得到了熔渣离心雾化系统的优化方案。