以靜止渣/金熔滴為對(duì)象,運(yùn)用VOF方法考察熔滴相際間碰撞融合界面行為。當(dāng)相同直徑同種熔滴碰撞融合時(shí),融合速度周期性振蕩,不斷衰減,并且隨著熔滴直徑的減小,振蕩周期變短,振蕩峰值降低。在相同直徑不同種熔滴碰撞融合情形下,可觀測(cè)到明顯的Marangoni效應(yīng),表面張力梯度差的存在促使熔滴向表面張力小側(cè)移動(dòng),且表面張力較大的熔滴位于表面張力較小的熔滴上,可為鋼鐵冶煉過(guò)程中的熱質(zhì)傳遞強(qiáng)化提供理論依據(jù)。

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【部分圖文】：

圖1 熔滴碰撞融合計(jì)算模型

多相流動(dòng)必須滿(mǎn)足的動(dòng)量守恒定律,其中,密度和黏度由各相體積分?jǐn)?shù)加權(quán)得到,使用CSF模型計(jì)算表面張力,控制方程的離散格式采取QUICK格式,相體積方程采用顯示格式,而體積力項(xiàng)采用隱式格式,流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算選擇SIMPLE算法,Geo-Reconstruct算法重構(gòu)相界面�？紤]熔滴的對(duì)稱(chēng)....

圖2 不同網(wǎng)格尺寸下鋼液滴速度變化圖

以靜止于干燥壁面的鋼液滴為對(duì)象,比較不同網(wǎng)格下計(jì)算域內(nèi)鋼液滴速度隨時(shí)間變化,以驗(yàn)證網(wǎng)格的無(wú)關(guān)性,如圖2所示。通過(guò)比較不同網(wǎng)格條件下鋼液滴速度隨時(shí)間變化圖,其整體變化趨勢(shì)大體相同,只在具體數(shù)值上略有不同,1.25ms前鋼液滴速度逐漸上升,1.25ms后逐步下降。其中0.15m....

圖3 靜止水銀液滴合并后變形運(yùn)動(dòng)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算比較

圖3展示了數(shù)值計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)所得到水銀液滴合并變形過(guò)程。其中,圖3(c)是實(shí)驗(yàn)得到的2個(gè)質(zhì)量為1g的水銀液滴平放在經(jīng)過(guò)特別處理的鋼化玻璃上以非常小的速度(近似于靜止)合并后的初期變形過(guò)程,詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)文獻(xiàn)[23]�？梢园l(fā)現(xiàn)水銀液滴在一點(diǎn)處近似合并,然而由于液滴連接處的曲率比....

圖4 0.5 mm鋼液滴+0.5 mm鋼液滴碰撞

為研究表面張力對(duì)相同直徑同種熔滴碰撞融合行為的影響,設(shè)置模型尺寸為0.5mm鋼液滴+0.5mm鋼液滴進(jìn)行模擬,靜止同種鋼液滴緊鄰放置后的融合形變過(guò)程如圖4所示。可以看出,緊靠的鋼液滴慢慢產(chǎn)生接觸,形成鋼液橋。隨后鋼液橋不斷加寬,直至與鋼液滴直徑等寬,進(jìn)而形成凸起。同時(shí)拉薄左右....

本文編號(hào)：4016228