Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 69

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
PL
W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań numerycznych przepływu stali w dwuwylewowej kadzi pośredniej. Analizowany obiekt to kadź pośrednia typu T do odlewania wlewków o przekroju kwadratowym i okrągłym. Zaprezentowano prognozowane wyniki przepływu stali dla kadzi bez zabudowy (obiektu przemysłowego), oraz analizowano pięć wariantów zabudowy przestrzeni roboczej. Do modyfikacji przepływu stali w badanym obiekcie wykorzystano podstrumieniowe regulatory turbulencji (PRT). Zaproponowane PRT różniły się geometrią. Rozpatrywano dwie grupy o przekroju kwadratowym i okrągłym. Do symulacji użyto programu komputerowego opartego na metodzie objętości kontrolnych. Analizę numeryczną przeprowadzono na podstawie rzeczywistych warunków występujących podczas procesu ciągłego odlewania stali. W rezultacie obliczeń numerycznych otrzymano rozkłady pól prędkości i intensywności turbulencji ciekłej stali.
EN
The presented paper gives the results of numerical studies on the flow of steel in a two-nozzle tundish. The subject of investigation was a T-type tundish designed for the casting of square and round cross-section casts. Predicted steel flow results for the unfurnished tundish (an industrial facility) are presented, and five variants of tundish working space furnishing are analyzed. For the modification of steel flow in the facility under investigation, turbulence inhibiting device (TID) were used. The proposed TID differed in geometry. Two groups, one with a square cross-section and the other with the round cross-section, were considered. A computer program based on the control volumes method was used for simulation. The numerical analysis was carried out based on the actual conditions existing during the continuous steel casting process investigated. As a result of numerical computation, distributions of the velocity fields and the turbulence intensity of liquid steel were obtained.
2
100%
PL
Celem badań było zdiagnozowanie stanu aktualnego wielootworowej kadzi pośredniej, stosowanej w hutnictwie krajowym do odlewania wyrobów. W związku z tym podjęto działania zmierzające do określenia szczegółowych charakterystyk pracy obiektu. Szczegółowe badania ruchu metalu (hydrodynamiki) na obiekcie rzeczywistym są w zasadzie wykluczone, wobec tego rozwiązanie tego problemu było możliwe tylko z wykorzystaniem techniki modelowania. Zdecydowano się na wybór modelowania numerycznego w oparciu o opracowany model matematyczny. Metoda ta, dzięki znacznym mocom obliczeniowym współczesnych komputerów daje możliwości rozwiązywania bardzo złożonych problemów oraz pozwala na symulację badanego zjawiska po zadaniu warunków brzegowych. Współcześnie dla tego rodzaju obliczeń wykorzystuje się programy z zakresu CFD (Computational Fluid Dynamics) oparte na metodach obliczeniowej mechaniki płynów. Obliczenia przeprowadzono w programie FL UENT.
EN
The objective of the study was to diagnose the current condition of the multi-opening tundish used in the domestic metallurgical industry for casting medium-size products. Therefore, actions were undertaken to determine the detailed characteristics of operation of the facility. The detailed studies of metal motion (hydrodynamics) on a real object are in principle unlikely, the solution to this problem was only possible with the use ofthe modelling technigue. A decision was made to choose numerical modelling based on a developed mathematical model. This method, owing to the considerable computing capacities of the contemporary computers, provides the capabilities of solving very complex problems and enables the simulation of an examined phenomenon after setting the boundary conditions. At present, CFD programs based on the methods ofthe computational mechanics of fluids are used for such calculations. Calculations were carried out using the commercial computer program FLUENT.
EN
Detailed studies of the movement of liquid steel (hydrodynamics) on a real object are practically impossible. The solution to this problem are physical modelling carried out on water models and numerical modelling using appropriate programs. The method of numerical modelling thanks to the considerable computing power of modern computers gives the possibility of solving very complex problems. The paper presents the results of model tests of liquid flow through tundish. The examined object was model of the twonozzle tundish model. The ANSYS Fluent program was used to describe the behavior of liquid in the working area of the tundish model. Numerical simulations were carried out using two numerical methods of turbulence description: RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) – model k-ε and LES (Large Eddy Simulation). The results obtained from CFD calculations were compared with the results obtained using the water model.
EN
In industrial conditions there are situations when the CC machine works under emergency. It can be result of mechanical or electrical causes, breakout of billet or problem with supplying new parts of liquid steel to the CC machine. As a consequence one or two outlets of the tundish should be closed. However, closing one of the outlets influences the hydrodynamic and thermal conditions occurring in the tundish. Thus, the important information is which of the outlets should be closed to conduct further continuous casting process correctly. The following research was conducted to analyze the influence of liquid steel flow behaviour in the multi-strand tundish when all outlets do not work. Such problem was solved by means of numerical methods based on Navier-Stokes equations (k–ɛ standard turbulence model). Numerical simulations were done using the educational version of CFD program (Computational Fluid Dynamics) – ANSYSFluent. As a result forecasted velocity fields and RTD curves (Residence Time Distribution) were obtained. RTD characteristics were used to determine kinetics of liquid steel mixing and also to calculate parts of particular flow areas for studied cases.
PL
W warunkach przemysłowych zdarzają się sytuacje, kiedy maszyna COS pracuje w stanie awaryjnym. Wynikać to może z powodu usterek mechanicznych lub elektrycznych, przerwania wlewka ciągłego lub być wywołane dostarczeniem nowej partii ciekłej stali na stanowisko COS. Prowadzi to do zamknięcia jednego lub dwóch wylewów w kadzi pośredniej. Zamknięcie któregokolwiek z wylewów wpływa na warunki hydrodynamiczne i termiczne panujące wewnątrz kadzi. Istotną informacją jest więc to, które z otworów wylewowych powinny być zamknięte, aby proces ciągłego odlewania przebiegał prawidłowo. Niniejsze badania mają na celu analizę wpływu zachowania przepływu ciekłej stali w wielowylewowej kadzi pośredniej, kiedy nie pracują wszystkie otwory wylewowe. Tak postawiony problem rozwiązywano metodami numerycznymi opartymi na równaniach Naviera-Stokesa przy użyciu modelu turbulencji standard k–ɛ. Symulacje numeryczne przeprowadzono z wykorzystaniem edukacyjnej wersji programu CFD (Computational Fluid Dynamics) – ANSYSFluent. W wyniku obliczeń numerycznych otrzymano prognozowane rozkłady pól prędkości i krzywe RTD (Residence Time Distribution). Opracowane charakterystyki RTD posłużyły do określenie kinetyki mieszania stali, oraz wyliczenia udziałów poszczególnych stref przepływu dla rozpatrywanych przypadków.
5
Content available remote Numerical simulation of liquid flow and mixing steel in multi-strands tundish
100%
EN
Purpose: The aim of this study was estimation of working multi- strands tundish used in the domestic steel industry for the casting of medium size-products. Design/methodology/approach: Thus, actions were taken to determine the specific characteristics of the work object. There is practically no possibility to study metal movement on a real object, therefore the solution of this problem was to use modelling techniques. The numerical analysis based on mathematical model was chosen. The calculations were carried out in AnsysFluent. Findings: of research concerns for casting spatial velocity fields of temperature and intensity of steel turbulence. They were complemented by F and E types residence time distribution curves. Basing on these curves percentage participation of flows were calculated and kinetics of steel mixing in tundish was determined. Research limitations/implications: applying of commercial computational codes for analysis of work and units designing is rather a cheap tool. The optimal solution is to join numerical and physical modeling. Practical implications: presented results of research can be used for improving the hydrodynamic conditions occurring in industrial tundish. Originality/value: of this research is working out the characteristics of tundish working. The obtained results can improve considerably the effectiveness of CC process.
EN
The article presents results of the research that was carried out taking into account the influence of the (impact pads) turbulence inhibitor geometry and its equipment of the working space on the hydrodynamic conditions occurring in T-type tundish. Four different turbulence inhibitors were discussed. They differ in shape and configuration of external walls. The research was conducted basing on the numerical simulations as well as on tests performed on physical water model. As a result of calculations the velocity field distribution, turbulence field and marker concentration distribution in the liquid steel for the tested geometrical variants of turbulence inhibitors were obtained. Worked out RTD curves (Residence Time Distribution) allowed to determine the kinetics of steel mixing (the range of transient zone was estimated), and the percentage participation of the particular flow zones. The test carried out on the water model concerned one of the tested turbulence inhibitors. Research was done to verify the parameter settings of the numerical model applied in calculations. Obtained results gave valuable information about the work of the object after applying different turbulence inhibitors.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań wpływu geometrii i sposobu zabudowy inhibitora turbulencji na warunki hydrodynamiczne panujące w przestrzeni roboczej kadzi pośredniej typu T. Rozpatrywano cztery warianty geometryczne inhibitora turbulencji. Inhibitory turbulencji różniły się kształtem i ukształtowaniem ścian wewnętrznych. Badania zrealizowano w oparciu o technikę modelowania numerycznego, oraz eksperyment na fizycznym modelu wodnym. W wyniku obliczeń uzyskano pola prędkości, turbulencji oraz rozkładu stężeń znacznika wprowadzonego do ciekłej stali w przestrzeni kadzi pośredniej dla rozpatrywanych wariantów geometrycznych inhibitora turbulencji. Opracowane charakterystyki RTD (Residence Time Distribution) umożliwiły określenie kinetyki mieszania stali (oszacowano zakres strefy przejściowej), oraz udziały procentowe poszczególnych stref przepływu. Badania uzupełniono o eksperyment na fizycznym modelu wodnym. Dotyczył on jednego z proponowanych wariantów inhibitora turbulencji. Wykonano je w celu weryfikacji doboru parametrów modelu numerycznego w przyjętych w obliczeniach. Uzyskane wyniki dostarczyły cennych informacji o pracy obiektu po zastosowaniu różnych inhibitorów turbulencji.
PL
Celem badań było zdiagnozowanie stanu pracy sześciowylewowej kadzi pośredniej różniącej się urządzeniami sterującymi przepływem. W artykule przedstawiono analizę charakterystyk mieszania dla kadzi pośrednich. Dla oceny warunków kształtowania się przejściowej strefy mieszania przeprowadzono badania zmiany stężenia znacznika w trakcie odlewania stali. Obliczenia numeryczne przeprowadzono za pomocą komercyjnego kodu Fluent.
EN
The objective of the research was to diagnose the work state of a six-strand tundish with different flow control devices. The article presents an analysis of mixing characteristics for tundishes. To evaluate the forming conditions of transient mixing zone the examination of variation in the concentration of the marker during steel casting was performed. Numerical simulations were carried out by commercial Fluent code.
PL
Dotychczas prowadzone badania modelowe przepływu ciekłej stali w kadzi pośredniej urządzenia COS dotyczyły określenia optymalnych warunków przepływu i homogenizacji ciekłej stali w jej przestrzeni roboczej oraz optymalnego doboru regulatorów przepływu. Nie uwzględniają jednak odpowiedzi na pytanie dotyczące ruchu wtrąceń niemetalicznych w ciekłej stali. Wiedza ta jest bardzo istotna z punktu widzenia uzyskiwania wlewków ciągłych o bardzo dużej czystości metalurgicznej. W artykule przedstawiono adaptację fizycznego modelu urządzenia COS umożliwiającego realizację badań dotyczących pomiarów z zastosowaniem systemu pomiarowego Abakus® mobil fluid.
EN
So far conducted modelling studies of flow processes occurring in the continuous casting tundish, allows to determine the optimal fluid flow conditions and homogenization of liquid steel in the tundish working space and optimal selection of flow controls devices. But they do not give any answer to a question regarding the movement and separation of nonmetallic inclusions from molten steel. Such a knowledge is very important from the steel quality point of view. The presented article introduces an adaptation of the physical model of the tundish device, allowing investigation concerning the particle separation measurements using the Abakus® mobil fluid system.
PL
Celem bada ń było zdiagnozowanie stanu aktualnego kadzi pośredniej, stosowanej w hutnictwie krajowym. W związku z tym podjęto działania zmierzające do określenia szczegółowych charakterystyk pracy obiektu. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań modelowych identyfikujące charakterystyki przepływowe w kadzi pośredniej.
EN
The objective of the study is to diagnose the current condition of tundish used in the domestic metallurgical industry. In this connections, actions were undertaken, aimed at the determination of the detailed characteristics of operation of the facility. The present work provides model investigation results that identify the flow characteristics in a tundish.
PL
W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych przep ływu w kadziach pośrednich różniących się urządzeniami sterującymi przepływem. Obliczenia numeryczne przeprowadzono za pomocą komercyjnego kodu Fluent. Na podstawie przeprowadzonych ob­liczeń matematycznych otrzymano pola prędkości ciekłej stali oraz kinetycznej energii turbulencji.
EN
The paper presents results of numerical simulations of steel flow in tundishes with different flow control devices. Numerical simula­tions were carried out by commercial Fluent code. In effect of mathematical calculations liquied steel velocity fields and kinetic energy turbulence have been obtained.
11
Content available remote Modelowanie powierzchni podziału faz stal/żużel w kadzi pośredniej
63%
PL
W artykule opisano zagadnienia związane z realizowanym programem badawczym dotyczącym zjawisk zachodzących w strefie międzyfazowej stal – żużel. Badania prowadzone są na modelu wodnym dwuwylewowej kadzi pośredniej typu „T”. W badaniach zastosowano dwa rodzaje podstrumieniowych regulatorów turbulencji różnej geometrii. Rozpatrywane są różne szybkości odlewania stali dla badanych wariantów. W artykule przedstawione zostały wstępne rezultaty badań o charakterze wizualizacji.
EN
The article describes problem related to scientific program, which applies to a phenomenons, that take place in interfacial zone of the steel – slag. Researches made on water model of doubleflooded tundish type ”T”. In those researches were used two types of understreamed subflux controller of turbulence with different geometry. In question are different speeds of steel casting for researched variants. This article presents primary results of researches with visualized character.
PL
Artykuł prezentuje wyniki symulacji numerycznej i pomiarów wykonanych na modelu wodnym dotyczących przepływu i mieszania stali w dwuwylewowej kadzi pośredniej. Do symulacji numerycznej przepływu stali i określenia krzywych mieszania został użyty program komputerowy Ansys-Fluent. Symulacje numeryczne zostały zweryfikowane za pomocą wyników eksperymentalnych pomiarów wykonanych na modelu wodnym kadzi w skali 1:2. Wyniki symulacji numerycznych wykazały zgodność z pomiarami eksperymentalnymi. Uzyskane krzywe czasu mieszania umożliwiły oszacowanie zakresu strefy przejściowej. Wyniki badań dostarczyły cennych informacji o warunkach pracy przemysłowej kadzi pośredniej.
EN
The article presents the results of numerical and water model studies of the flow and mixing steel in a two-strand CC tundish. A computer program Ansys-Fluent was used for the numerical simulation of the steel flow and determination of the mixing curves. Numerical simulations were verified by using experimental data obtained from the water model. This model was built at 1:2 scale. The suitability between numerical simulations and experimental data was good. Obtained mixing time curves allowed to estimate the transition zone. The results provided valuable information about the working conditions of industrial tundish.
EN
n order to increase the efficiency and quality of the steel-making process a numerous studies are conducted at the various stages of the process, including continuous casting of steel. Researchers still search for new models and improve existing one, so that the specific of the process is accuratelly reproduced. One way to increase the accuracy of numerical simulation, is to apply the LES (Large Eddy Simulation) method to simulate steelmaking processes. The article presents the results of numerical analysis on the flow characteristics (RTD curves) of liquid steel in the tundish facility for the continuous casting of steel. Numerical simulations have been performed using RANS (Reynoldsaveraged Navier-Stoke) and LES methods, and those results have been verified in industrial conditions.
PL
W celu zwiększenia efektywności i jakości procesu wytwarzania stali prowadzone są liczne badania modelowe różnych etapów tego procesu, w tym ciągłego odlewania stali. Wciąż poszukuje się nowych modeli i udoskonala dostępne, tak aby możliwie najbardziej wiernie oddać specyfikę procesu. Jednym ze sposobów na zwiększenie dokładności obliczeń numerycznych, jest zastosowanie do symulacji procesów stalowniczych metody wielkich wirów LES (Large Eddy Simulation). W artykule, przedstawiono wyniki badań numerycznych dotyczących analizy charakterystyki przepływu (krzywe RTD) ciekłej stali w kadzi pośredniej urządzania do ciągłego odlewania stali. Do badań wykorzystano metody RANS (Reynoldsaveraged Navier–Stoke) oraz LES, a wyniki zweryfikowano w warunkach przemysłowych.
PL
Kadź pośrednia stanowi nieodzowny element procesu ciągłego odlewania stali. Konstrukcja i geometria obiektu decydują o warunkach hydrodynamicznych przepływającej stali. Warunki te kształtują proces przejściowego mieszania stali oraz w różnym stopniu wpływają na proces flotacyjnego usuwania wtrąceń niemetalicznych. Charakterystyka ruchu metalu i procesu mieszania może być odwzorowana przez krzywe typu F i E. Krzywe E i F stanowią prezentację graficzną rozkładów czasu przebywania znacznika w kadzi pośredniej w zależności od przyjętej metody badawczej. Dla kadzi sześciootworowej o pojemności 15 Mg podjęto badania teoretyczne oraz przemysłowe zmierzające do opracowania charakterystyk rozkładu czasu przebywania (F, E). Wyniki badań posłużyły także do zweryfikowania modelu matematycznego przepływu stali w kadzi, opartego na rozwiązaniu równania Naviera-Stokesa. Otrzymane charakterystyki pozwalają na oszacowanie wielkości udziałów poszczególnych rodzajów przepływu cieczy, a w szczególności przepływu idealnego mieszania i przepływu tłokowego.
EN
The tundish is a necessary element of continuous steel casting process. The desing and geometry of this facility determine the hydrodynamic conditions of flowing steel. These conditions shape the transient process of steel mixing and influence in different grade the process of nonmetallic inclusion removal by flotation. The characteristics of mixing process can be represented by curves of F and E types. For a six-way tundish of a capacity of 15 Mg theoretical studies and industrial tests were undertaken for developing characteristics of the distribution of residence time (F, E). The investigation results were used also for verifying the mathematical model of steel flow in the tundish based on the Navier-Stokes equation. The obtained characteristics enable the estimation of the quantity of volume fraction of separate types of liquid flow and in particular the ideal mixing and the plug flow.
EN
The article demonstrates results of modelling research tests concerning the analysis of possibilities of blowing gas into the metal bath at high flow rates in a steel ladle with a nominal capacity of 50 Mg. Various configurations concerning of gas introduction into the steel ladle were analysed. There were considered cases of blowing into the metal bath via one, two or three purging plugs, being installed on the bottom and via additional support for blowing the gas from the top through the lance. Results obtained from the water model of the reactor were verified with the results of numerical simulations.
PL
W pracy przedstawiono wyniki symulacji komputerowej zachowania się wtrąceń niemetalicznych w sześciowylewowej kadzi pośredniej. Do symulacji numerycznej procesu odlewania stali wykorzystano program Fluent.. Do modyfikacji przepływu stali w kadzi pośredniej zastosowano cztery urządzenia sterujące przepływem: przegrodę, przegrodę z otworami, inhibitor turbulencjii, filtr ceramiczny. Dla określenia warunków początkowych opisujących wtrącenia niemetaliczne w modelu matematycznym wykonano eksperyment przemysłowy. W rezultacie obliczeń numerycznych otrzymano rozkład wtrąceń niemetalicznych pomiędzy fazą żużlową a wylewami kadzi pośredniej.
EN
The paper presents the results of computer simulation of non-metallic inclusions behaviour in the six-outlets tundish. The Fluent. program was used to solve the mathematical model of steel casting process. In numerical simulation to modification of steel flow in the tundish four flow control devices: dam, dam with holes, turbulence inhibitors and ceramic filter were used. To determine initial conditions for describing non-metallic inclusions in the mathematical model an industrial experiment was performed. As a result of numerical simulation distribution of non-metallic inclusions between slag phase and tundish outlets have been obtained.
PL
W artykule przedstawiono prace dotyczące projektowania i wykonania adaptacji istniejącego w Katedrze Metalurgii Politechniki Śląskiej modelu fizycznego urządzenia COS do pracy w warunkach nieizotermicznych. Prace polegały na wykonaniu instalacji hydraulicznej umożliwiającej uzyskanie w modelu gradientu temperatury cieczy modelowej. Wykonano również system pomiaru temperatury. Przeprowadzona adaptacja modelu umożliwiła badania przepływu i mieszania się stali dla różnych modeli kadzi pośrednich. Badania na modelu można prowadzić w warunkach nieizotermicznych zarówno z dodatnim, jak i ujemnym gradientem temperatury.
EN
This article presents works connected with the adaptation of physical model of CCM that exists in the Metalurgy Department of the Silesian University of Technology to the work in non-isothermal conditions. Works included carrying out the hydraulic system which can help to obtain the temperature gradient of the modelling agent in the model and the system of the temperature measurement. The conducted adaptation gives possibilities to carry out research of steel flow and mixing in different tudish models.Now the research can be conducted in the non-isothermal conditions both with the positive as well as negative gradient of the temperature.
PL
Ciągłe odlewania stali warunkuje dzisiaj dobrą jakość stali gotowej oraz ilość odpadów przy dalszej obróbce plastycznej. Poprzez dobór odpowiednich parametrów odlewania ciągłego możliwe jest uzyskanie półwyrobów o wysokiej jakości. Dlatego, od kadzi pośredniej oczekuje się optymalnych warunków przepływu stali. W celu identyfikacji zjawisk hydrodynamicznych panujących w badanej kadzi pośredniej przeprowadzono badania modelowe.
EN
Today continuous steel casting determines the quality of the steel in the finished product and the amount of waste in the further processing of a semi-finished product. By selecting suitable parameters of the continuous casting, high quality billets can be achieved. Therefore, the tundish has to bring optimal conditions for the casting. In order to identify hydrodynamic phenomena prevailing in the investigated tundish, water model tests were carried out.
20
Content available remote CFD modelling of non-metallic inclusions removal process in the T-type tundish
51%
EN
Purpose: The aim of performed research is to diagnose the possibilities of non-metallic inclusions removal from liquid steel flowing through the two-strand T-type tundish with its current configuration. Design/methodology/approach: Research were performed with numerical simulations. Initial conditions for inclusions distribution were obtained earlier with experimental measurements during industrial casting conditions. Findings: Numerical simulations let to investigate the flow field structure of liquid steel in the tundish and its impact on inclusions trajectories and separation from steel to the slag. Moreover it was found that standard boundary condition (trap) available in commercial code for disperse phase is not suitable to model complex physical phenomena occurring at the steel-slag interphase. Research limitations/implications: Commercial use of computational codes for the analysis of work and design of industrial facilities is a relatively inexpensive tool Practical implications: The research results presented in the paper can be used for steel production of high purity steels. Originality/value: Presented results may contribute to significant improvements in process efficiency of investigated tundish.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.