【摘要】：非晶鋯合金作為一種新型亞穩(wěn)材料,因其具有諸多優(yōu)異的性能而被譽(yù)為“世紀(jì)材料”。結(jié)合非晶鋯合金的形成機(jī)理,自主設(shè)計(jì)研發(fā)了噴流冷卻雙帶連鑄機(jī),以該新型雙帶連鑄機(jī)為原型,以布流器及熔池內(nèi)部的Zr_(41)Ti_(14)Ni_(10)Cu_(12.5)Be_(22.5)合金熔液為研究對(duì)象,采用VOF算法考慮了熔池自由液面與外界氣體層之間的相互作用,建立熔池三維瞬態(tài)熱流耦合兩相流模型,利用數(shù)值模擬的方法對(duì)熔池內(nèi)部流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布規(guī)律進(jìn)行了研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過分析熔池三維VOF模型的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)該模型能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)熔池自由液面的波動(dòng)形狀,模擬熔池軸向流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布情況,但傳統(tǒng)楔形布流器的端部布流方式并不合理,熔池出現(xiàn)側(cè)封區(qū)液面波動(dòng)劇烈且出口處邊部溫度過高的現(xiàn)象。針對(duì)上述問題,開發(fā)出一種新型布流器,從流場(chǎng)和溫度場(chǎng)兩方面驗(yàn)證了新型布流器的合理性。(2)以新型布流器熔池三維模型為研究對(duì)象,考察了布流器水口傾角、水口浸入深度和布流器長(zhǎng)度對(duì)熔池流動(dòng)傳熱特性的影響規(guī)律,為雙帶連鑄布流器工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。(3)以熔池自由液面最大波動(dòng)幅值和熔池出口處軸向最大溫差作為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過正交模擬試驗(yàn),獲得布流器工藝參數(shù)最優(yōu)組合方案:布流器長(zhǎng)度為130mm,水口傾角為30°,水口浸入深度為25mm;布流器各因素對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響程度從大到小依次為:布流器水口浸入深度＞布流器水口傾角＞布流器長(zhǎng)度。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG23
【圖文】：

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文主要包括雙側(cè)型水口、牛鼻型水口，該種澆注工藝中，水口浸入熔池內(nèi)部進(jìn)行澆注，可以有的沖擊，降低熔池自由液面的波動(dòng)程度。目前。主要應(yīng)用于雙帶連鑄連軋等寬幅鑄軋工藝中，水口工藝，在進(jìn)一步減小熔池液面波動(dòng)的同時(shí)流，有利于熔池內(nèi)部金屬液的均勻分配，促使章在建立熔池流動(dòng)傳熱三維模型時(shí)，采用楔形

幾何模型

自由液面下凹區(qū)(波谷)對(duì)應(yīng)的液面波動(dòng)速度最大，大概為 0.25m/s。為了更細(xì)致的分析熔池軸向各個(gè)位置處的熔液流動(dòng)特點(diǎn)，在熔池軸向分別取距離對(duì)稱面 0mm、40mm 以及 75mm 的 3 個(gè)不同縱向截面處的流場(chǎng)分布如圖 3-10 所示。a) 截面位置示意圖 b) 截面 1 流場(chǎng)分布截面1截面2截面3

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