Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical Modelling of Metal/Flux Interface in a Continuous Casting Mould

Jowsa J., Bielnicki M., Cwudziński A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2905--2912

EN

The behaviour of liquid slag in the mould is one of the key research areas of the continuous steel casting process. Numerical simulations of steel casting in the mould equipped with submerged entry nozzle, intended for slab casting, have been carried out within the study. For modelling the behaviour of the interfaces of the liquid steel - liquid slag - air system, the VOF method was employed. In the conducted simulations, seven different procedures for the discretization of the interface of individual phases were tested. The computation results have revealed that the “entrapment” of fine slag portions into liquid steel occurs in the system under investigation; the cause of this phenomenon is explicated by the Kelvin-Helmholtz theory.

PL

Badania zachowania się ciekłego żużla w krystalizatorze mają istotne znaczenie dla procesu ciągłego odlewania stali. W pracy przeprowadzono symulacje numeryczne odlewania stali w krystalizatorze z wylewem zanurzeniowym, przeznaczonym do odlewania wlewków płaskich. Do modelowania zachowania się granic międzyfazowych układu: ciekła stal – ciekły żużel – powietrze zastosowano metodę Volume of Fluid (VOF). Podczas prowadzonych symulacji weryfikowano siedem różnych procedur dla dyskretyzacji granicy rozdziału poszczególnych faz. Wyniki obliczeń wykazały, że w badanym układzie dochodzi do „zaciągania” drobnych porcji żużla do ciekłej stali, przyczynę tego zjawiska tłumaczy teoria Kelvina-Helmholtza.

2

Numerical Modelling of Metal/Flux Interface in a Continuous Casting Mould

Jowsa J., Bielnicki M., Cwudziński A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3

2905--2912

EN

The behaviour of liquid slag in the mould is one of the key research areas of the continuous steel casting process. Numerical simulations of steel casting in the mould equipped with submerged entry nozzle, intended for slab casting, have been carried out within the study. For modelling the behaviour of the interfaces of the liquid steel - liquid slag - air system, the VOF method was employed. In the conducted simulations, seven different procedures for the discretization of the interface of individual phases were tested. The computation results have revealed that the “entrapment” of fine slag portions into liquid steel occurs in the system under investigation; the cause of this phenomenon is explicated by the Kelvin-Helmholtz theory.

PL

Badania zachowania się ciekłego żużla w krystalizatorze mają istotne znaczenie dla procesu ciągłego odlewania stali. W pracy przeprowadzono symulacje numeryczne odlewania stali w krystalizatorze z wylewem zanurzeniowym, przeznaczonym do odlewania wlewków płaskich. Do modelowania zachowania się granic międzyfazowych układu: ciekła stal – ciekły żużel – powietrze zastosowano metodę Volume of Fluid (VOF). Podczas prowadzonych symulacji weryfikowano siedem różnych procedur dla dyskretyzacji granicy rozdziału poszczególnych faz. Wyniki obliczeń wykazały, że w badanym układzie dochodzi do „zaciągania” drobnych porcji żużla do ciekłej stali, przyczynę tego zjawiska tłumaczy teoria Kelvina-Helmholtza.

3

Model of surface tension in the keyhole formation area during laser welding

Siwek A.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 1

166--172

EN

The nature of the laser welding process depends among others on the beam power density. Increasing the amount of energy supplied to the material, results in evolution from a shallow weld pool with flat surface, to the deep welding pool with a developed surface of the keyhole. The resulting gas/liquid surface boundary moves along with the laser beam and deforms, influenced by forces acting toward normal and tangential direction. Do not taking into account the curvature of the free surface, leads to non-physical values of the liquid velocity. In this study, for tracking and location of the interface, Volume of Fluid method (VOF) was used. It may be noted that the calculated contribution of the liquid phase, abruptly changes the value in the neighboring cells. In this paper we calculate the first and second derivatives of the liquid phase fraction function. Therefore, approximation of the normal vector and curvature of the free surface, requires the introduction of new, alternative smoothing rapid changes function. The value and direction of the force vectors were calculated, using the normal vector and curvature of the successive surface locations. The results were compared for different welding parameters.

PL

Charakter procesu spawania laserowego zależy między innymi od gęstości mocy wiązki. Zwiększenie ilości energii dostarczanej do materiału, powoduje ewolucję od płytkiego jeziorka spawalniczego z płaską powierzchnią, do głębokiego jeziorka z rozwiniętą powierzchnią kanału parowego. Powstała powierzchnia graniczna gaz/ciecz przemieszcza się wraz z wiązką laserową i odkształca pod wpływem sił działających w kierunku normalnej i stycznej do niej. W obszarze granicznym dwóch faz działa siła spowodowana ciśnieniem gazu, gwałtownym parowaniem, gradientem napięcia powierzchniowego i krzywizną powierzchni. Nie uwzględnienie krzywizny powierzchni rozdziału faz prowadzi do powstania błędnych wartości prędkości cieczy. W pracy do śledzenia i lokalizacji powierzchni granicznej wykorzystano metodę VOF (volume of fluid). Można zauważyć, że obliczony udział fazy ciekłej skokowo zmienia wartość w sąsiednich komórkach. W pracy obliczana jest pierwsza i druga pochodna funkcji udziału fazy ciekłej. Dlatego aproksymacja wektora normalnego i krzywizny powierzchni na podstawie udziały fazy ciekłej, wymaga wprowadzenia nowej alternatywnej funkcji wygładzającej nagłe skoki. Wartość i kierunek wektorów sił obliczano wykorzystując wektor normalny i krzywiznę w kolejnych punktach powierzchni. Porównano wyniki dla różnych parametrów spawania.