Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: computational fluid dynamics simulation

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

CFD simulation of DEBORA boiling experiments

Rzehak R., Krepper E.

Archives of Thermodynamics

2012

Vol. 33, no. 1

107-122

In this work we investigate the present capabilities of computational fluid dynamics for wall boiling. The computational model used combines the Euler/Euler two-phase flow description with heat flux partitioning. This kind of modeling was previously applied to boiling water under high pressure conditions relevant to nuclear power systems. Similar conditions in terms of the relevant non-dimensional numbers have been realized in the DEBORA tests using dichlorodifluoromethane (R12) as the working fluid. This facilitated measurements of radial profiles for gas volume fraction, gas velocity, bubble size and liquid temperature as well as axial profiles of wall temperature. After reviewing the theoretical and experimental basis of correlations used in the ANSYS CFX model used for the calculations, we give a careful assessment of the necessary recalibrations to describe the DEBORA tests. The basic CFX model is validated by a detailed comparison to the experimental data for two selected test ca cases. Simulations with a single set of calibrated parameters are found to give reasonable quantitative agreement with the data for several tests within a certain range of conditions and reproduce the observed tendencies correctly. Several model refinements are then presented each of which is designed to improve one of the remaining deviations between simulation and measurements. Specifically we consider a homogeneous MUSIG model for the bubble size, modified bubble forces, a wall function for turbulent boiling flow and a partial slip boundary condition for the liquid phase. Finally, needs for further model developments are identified and promising directions discussed.

Steel flow characteristics in CFD improved EAF bottom tapping systems

Kirschen M., Rahm C., Jeitler J., Hackl G.

Archives of Metallurgy and Materials

2008

Vol. 53, iss. 2

365-371

The steel flow characteristics in electric arc furnace (EAF) bottom tapping systems were investigated using computational fluid dynamics (CFD) simulations for a large variety of tap channel geometries and four different EAFs. The results clearly demonstrated the advantages of a new conical tap channel design compared to the conventional cylindrical geometries, since for the same tap diameter the resulting mass flow rate was increased providing shorter tap-to-tap times. In addition, backflow with negative pressure patterns in the channel entry area was completely avoided with the conical design. Consequently, the steel flow turbulence intensity was significantly decreased resulting in a more stable steel jet during tapping. The maximum steel velocity and velocity gradients at the channel entry and the pressure differences at the channel walls were significantly decreased indicating a lower tendency for wear at the channel entry area and, therefore, an increased lifetime. Typically, approaches to increase productivity and decrease tap-to-tap times have increased the tap diameter. However, the CFD simulations demonstrated that increasing the tap diameter resulted in earlier slag entrainment and an increased steel mass remaining in the EAF. Thereby, the yield was decreased for large tap diameters, although the tapping time may be decreased due to the higher mass flux. However, due to the desired late slag entrainment at maximum mass flux, selection of an appropriate conical tapping system maximizes tapping efficiency.

Charakterystyki przepływu stali w systemach z dolnym spustem w piecach łukowych były badane z użyciem symulacji obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) dla dużej różnorodności geometrii otworów spustowych i czterech różnych pieców EAF. Wyniki wyraźnie wykazują zalety nowych stożkowych otworów spustowych w porównaniu do tradycyjnych cylindrycznych. Dla tej samej średnicy otworu spustowego został uzyskany większy przepływ masy, przy krótszym czasie od spustu do spustu. Ponadto, dzięki stożkowej geometrii otworu zostało całkowicie wyeliminowane cofanie stali przy podciśnieniu w strefie wlotu. W konsekwencji intensywność turbulencji przepływu stali znacząco się zmniejszyła, doprowadzając do bardziej stabilnego spustu stali. Maksymalna prędkość przepływu stali i gradient prędkości przy wlocie otworu oraz różnice ciśnień zostały znacznie zmniejszone, wykazując niższą tendencję zużywania się otworu spustowego, tym samym zwiększając jego żywotność. Dotychczas zwiększanie wydajności i skrócenie czas wytopu realizowano poprzez zwiększanie średnicy otworu spustowego. Jednakże symulacje CFD wskazują, że zwiększenie średnicy skutkuje wcześniejszym zaciąganiem żużla i zwiększeniem masy stali pozostałej w piecu. Tym samym wydajność zmniejsza się przy dużych średnicach otworu, chociaż czas spustu jest krótszy przy większym przepływie masy.