冶金多孔介質(zhì)散料層分形結(jié)構(gòu)的數(shù)學模型研究.pdf

1、許多冶金過程均發(fā)生于多孔介質(zhì)散料層中，對復(fù)雜而無規(guī)則的散料層結(jié)構(gòu)進行定量描述，是實現(xiàn)冶金多孔介質(zhì)體系中復(fù)雜邊界條件下反應(yīng)和傳輸問題的定量認識的理論基礎(chǔ)。　　本文借鑒于多孔介質(zhì)散料層的分形結(jié)構(gòu)特征，以典型的冶金多孔介質(zhì)體系-高爐散料層為研究對象，根據(jù)散料層形成過程中爐料隨機直線下落的特點，以及爐料分布呈現(xiàn)較密實的分形結(jié)構(gòu)特點，應(yīng)用隨機雨分形生長模型，建立爐料顆粒聚合的分形生長計算機模型。模擬表明高爐散料層中料球聚合體具有分形生長模型的一

2、般特征，粒子大小不一，分布極不規(guī)則，生長各向異性，并具有一定的分叉、樹枝，結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的分形特征。模擬算得焦炭層模型的孔隙度與孔隙分形維數(shù)分別為0.3821、2.7291。礦石層模型的孔隙度與孔隙分形維數(shù)分別為0.4317、2.6942?！　榱蓑炞C高爐散料層中孔隙結(jié)構(gòu)的分形特點，本文建立了高爐無鐘爐頂布料實驗?zāi)Ｐ汀ＤＰ腿萜靼窗搶嶋H高爐裝料設(shè)備縮小26倍比例設(shè)計，但為了方便計算，忽略了爐身角。為了便于觀察容器內(nèi)部料球的下降情況，容器