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(diǎn)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(gè)主要趨勢(shì)。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(jìn)行。 本文根據(jù)傳熱學(xué)基本原理和有限單元法，對(duì)連鑄板坯的二維溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。運(yùn)用三角形和四邊形混合網(wǎng)格對(duì)所研究的區(qū)域進(jìn)行離散，采用加權(quán)余量法推導(dǎo)出二維穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)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(diǎn)推導(dǎo)有限單元數(shù)值模擬的控制方程，運(yùn)用有限差分法對(duì)時(shí)間進(jìn)行離散，完成對(duì)瞬時(shí)溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬。 本文運(yùn)用FORTRAN語言作為編程工具，得到在不同時(shí)刻鑄坯橫截面的溫度場(chǎng)分布及鑄坯凝固傳熱過程中拉速、過熱度、冷卻強(qiáng)度不同的條件下，鑄坯內(nèi)的溫度場(chǎng)及沿鑄機(jī)方向上鑄坯的表面溫度和鑄坯厚度的變化規(guī)律。 通過對(duì)鑄坯溫度場(chǎng)的模擬，分析了不同操作條件下鑄坯沿鑄機(jī)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