پديد آورنده :
اعلايي، محمدمتين
عنوان :
شبيه سازي تاثير دمش گاز آرگون بر الگوي جريان مذاب و وضعيت سطح آزاد در تانديش ريخته گري مداوم
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 72ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
تانديش ريخته گري مداوم , شبيه سازي عددي , ديناميك سيالات محاسباتي , مدل فيزيكي تانديش
استاد داور :
رحمت اله عمادي، مهدي علي زاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/05/14
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/05/19
چكيده فارسي :
چکیده فرایند ریخته گری مداوم بیشترین سهم در تولید فوالد در جهان را دارد یکی از تجهیزات این چرخه تاندیش ریختهگری مداوم میباشد هدف این پژوهش بدستآوردن یک الگوی جریان در راستای کنترل وضعیت سطح مذاب هدایت جریان به سمت سطح کاهش حجم مرده افزایش حجم کاری و کنترل ناخالصیها در تاندیش است که جریان مذاب در آن به وسیله دمش گاز آرگون کنترل می شود تاندیش مورد نظر به نحوی طراحی شده که هیچ وسیله کنترل جریان ثابتی ندارد و صرفا به وسیله دمش گاز آرگون جریانکنترل میشود مصرف گاز آرگون امری هزینه بر است پس این شرایط به نحوی طراحی شدکه کل عملیات مقرون به صرفه باشد در این پژوهش طراحی توسط دو روش شبیه سازی عددی و مدل سازی فیزیکی مورد بررسی قرار گرفت برای شبیهسازی فیزیکی یک مدل آبی برای تاندیش مورد نظر ساخته شد جریان در تاندیش هم زمان با تزریق گاز آرگون با مواد رنگی مشاهده شد با اندازهگیری زمان ماند سیال در تاندیش و بررسی وضعیت سطح آزاد از مدل آبی این نتیجه استخراج شد که دمش گاز آرگون در صورتی که با دبی و سرعت متناسب با جریان در تاندیش باشد می تواند اثر مناسب بر جریان را داشته باشد تاندیش مورد بحث دارای تقارن می باشد به همین دلیل برای کاهش زمان محاسباتی شبیه سازی عددی در ربع تاندیش صورت گرفت با استفاده از نرم افزار GAMBIT یک مش بندی حاوی 000 007 سلول طراحی شد و سپس توسط نرم افزار 0 61 FLUENT شبیه سازی عددی انجام شد شرایط مرزی و اولیه برای مسئله در نظر گرفته شد و به وسیله مدل معادالت حاکم بر سیاالت به روش عددی توسط نرم افزار حل شد پس از حل کانتورهای سرعت از مدل سازی صورت گرفته استخراج شد و تصاویر گرافیکی جهت بررسی الگوی جریان در تاندیش آماده شد در هر دو روش نتیجههای مشابه حاصل شد درآخر برای تاندیش شرکت فوالد مبارکه این نتیجه استخراج شد که میتوان با دمش گاز آرگون با سرعت 2 متر بر ثانیه از نواحی مشخص شده اهداف این پژوهش تا حد مناسبی ارضا می شود در این تاندیش عدم استفاده از تجهیزات کنترل جریان ثابت باعث شد حجم مرده در تاندیش 6 درصد کاهش پیداکند هنگام بررسی نتایج عواملی همچون هدایت جریانهای تاندیش با سرعت مناسب به سطح به صورتی که اغتشاشی در سطح ایجاد نکند ابعاد حبابهای گاز عدم ایجاد تالطم و جریانهای گردابی توسط دمش گاز هموار ماندن سطح تاندیش و هزینههای ناشی از دمش گاز آرگون بررسی شد کلمات کلیدی تاندیش ریخته گری مداوم شبیه سازی عددی مدل فیزیکی تاندیش دینامیک سیاالت محاسباتی
چكيده انگليسي :
AbstractA large percentage of steel is produced in the world by continuous casting One of the mostimportant equipment in it is tundish The purpose of this study was to obtain a flow patternin order to control the state of the melt surface directing the flow to the surface reducingthe dead volume increasing the working volume and controlling impurities in the tundish The molten currents are controlled by the blowing of argon gas The tundish is designed tohave no current control device Argon gas consumption is costly In this research the designwas studied by two methods of numerical simulation and physical modeling For a physicalsimulation a water model was created for the desired tundish Tundish currents wereobserved with colored materials The fluid s residence time was measured in the watermodel The result was that the blowing of argon gas could have an effect on the flow if itwas flowing with the flow rate and flow velocity The tundish is discussed with symmetry So a numerical simulation in the quarterly was used to reduce the computational time Usinga GAMBIT software a mesh containing seven hundred thousand cells was designed Then numerical simulation was performed using the FLUENT 16 0 software Boundaryconditions were considered for the problem and solved by the k model of the governingequations After the solution the velocity contours were extracted from the modeling andgraphic images were prepared for the flow pattern in tundish In both methods similar resultswere obtained In the end for the Esfahan s Mobarakeh Steel Company tundish this resultwas extracted which can be obtained by blowing the argon gas at 2 m s from the specifiedareas The goals of this research are satisfactorily fulfilled In this tundish the lack ofconstant flow control equipment has reduced the dead volume to 6 When extracting theresults of factors such as directing the tundish flows to the surface at a suitable speed so thatthey do not create perturbation at the surface the dimensions of the gas bubbles the absenceof turbulence and vortex flows by the gas nozzle the smoothing of the tundish surface andthe costs The result of the blowing of argon gas was investigated key wordsContinuous Casting Numerical Simulation Tundish Physical Model Computational FluidDynamics
استاد داور :
رحمت اله عمادي، مهدي علي زاده
