連鑄坯凝固傳熱的數(shù)值模擬.pdf

1、連鑄由于其生產(chǎn)成本低、工作效率高、操作靈活、高質(zhì)量等優(yōu)點在全世界的鋼鐵行業(yè)中都得到了迅速地發(fā)展。近幾年，高效連鑄成為連鑄發(fā)展的一個主要趨勢。溫度在鑄坯凝固傳熱過程中備受關(guān)注，它關(guān)系著鑄坯的質(zhì)量和產(chǎn)量，決定高效連鑄能否順利進行。 本文根據(jù)傳熱學(xué)基本原理和有限單元法，對連鑄板坯的二維溫度場進行了數(shù)值模擬。運用三角形和四邊形混合網(wǎng)格對所研究的區(qū)域進行離散，采用加權(quán)余量法推導(dǎo)出二維穩(wěn)態(tài)溫度場的變分方程，并根據(jù)內(nèi)部單元，第一、二、三類單元

2、的不同特點推導(dǎo)有限單元數(shù)值模擬的控制方程，運用有限差分法對時間進行離散，完成對瞬時溫度場的數(shù)值模擬。 本文運用FORTRAN語言作為編程工具，得到在不同時刻鑄坯橫截面的溫度場分布及鑄坯凝固傳熱過程中拉速、過熱度、冷卻強度不同的條件下，鑄坯內(nèi)的溫度場及沿鑄機方向上鑄坯的表面溫度和鑄坯厚度的變化規(guī)律。 通過對鑄坯溫度場的模擬，分析了不同操作條件下鑄坯沿鑄機方向上溫度的變化情況，可以看到在連鑄坯的凝固傳熱過程中，拉速和二冷區(qū)的