板坯连续铸造启动过程中瞬态流动、传热及凝固的数值模拟

基于动态网格模型构建了3D连铸坯启动过程多物理场耦合模型，创新采用运动边界驱动凝固壳实现动态流体域扩展和铸速时变模拟，通过对比实验数据验证了模型准确性，为不稳定连铸过程数值模拟及夹杂物分布预测提供新方法。

　　

摘要

基于动态网格模型，建立了一个三维数学模型，该模型结合了湍流模型、多相流体体积模型、能量方程和凝固模型，以实现板坯连续铸造（CC）启动过程中瞬态流动、传热和凝固的全面数值模拟。开发了一种创新方法，通过运动边界来驱动凝固壳层的移动，成功克服了传统稳态模拟在实现连续流体域扩展和时间依赖的铸造速度变化方面的局限性。分析了不同CC启动阶段熔融钢的瞬态流动模式、传热和凝固特性，并将其作为铸造时间的函数进行研究。通过对比 breakout 板坯的实际凝固壳层厚度与数值模拟结果，验证了当前数学模型的合理性和准确性。本研究为非稳态CC过程的数值模拟提供了一种全新的方法，同时也为预测非稳态板坯中夹杂物的空间分布奠定了基础。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。