两流非对称中间包不同湍流控制器流场的物理模拟研究
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５２
∑Ｃ ｔ Ａ
ｉ １ ＝
则 中间包 死区体积分率 、活塞 区体积 分率 和 全
混 区体积分率 的计算 式［ 为
工 艺 研 究
＝
工业加热 第 ４ ０卷２ １ 年第 ４ ０１ 期
１ 一ｔ （） ３
表 １ 原 型 和 优 化 方 案 中间 包水 模 型 实验 结 果
工 艺 研 究
ＤＯ ： １ ． ６／ ｉ ｎ ０２ １３ ．０ １ ３ １ Ｉ ０３ ９ ． ｓ ．１０ —６ ９ １． ． ８ ９ ｊ ｓ ２ ００
工业加热 第４ ０卷２ １ 年第４期 ０１
两流非对称中间包不同湍流控制器流场的物理模拟研究
赵 岩 雷 洪２ ， ，周 骏 ２ 陈 海耿 ， ，赫 冀 成２ ，孙 中强 ，邢 国成
作 为钢 水凝 固前 的最后一个反 应器，连铸 中间包是 提 高钢产 品质量 的重要环节 。一个 合格 的中间包 具有如
下功能 ：①促进钢 液成分和 温度的混合 ，尽 可能实现 中
ｌ 实验方法
流体流动相似 ，需保证原型 与模 型之间 的尺 数和 ｅ 数相等 。在湍 流流动条件下 ，原型与模型 的流体流动相 似，只要 数 相等 即可 ，因此 中间包水模 型体积流量ｑ （ 单位：Ｔ／） Ｉ ｈ 与原型钢 液体积 流量ｑ （ Ｉ 单位 ：Ｔ ／） １ ｈ 满足 ： Ｉ
ｄ ｍ．Ａｎ ｅ ａ ｅ ａ ｅｒ ｓｄ ｅｔ ｔ ｈ ｔａ ｄ ｎ ａ ｈ ｈ ｏ ｄｒｓ ％ ．Ｏｐ ｉ ｉｅ ｏ ｔｏ ｅ ｉｅ ｃ ｎ ｅ ｆ ｃ ｉ ｅｙ ｄ ｃ ｅ ｓ ｈ ｉｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｖ ｒ ｇ ｉ ｕ ｉ ａ ｅｓｒ ｎ ｅ ｒ ｅ ｓ ｒ ｕ ｉｅ ８ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｔ ｔ ｚ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｖ ｃ ａ ｆｅ ｔ ｌ ｅ ｒ ａ ｅｔ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｍ ｄ ｖ
（ ）圆形 ａ （ ）非对 称 长方 形 ｂ
口钢 液 的成分 和温度差 别很大，并且钢 液 中夹杂物 没有 足够 的时间发生碰 撞聚合和上浮去除。
２出水 口 ２ ６ ２０
（ ）圆形 湍流 控制 器与 单档 墙 ａ
（ ）圆形湍 流控 制器 与单挡 墙 ａ
０３ ｓ ． ｍ／
（ ）不 对称 长方 形湍 流控 制器 与高 低墙 ｂ
图 ３ 中间包 流场
图 ３ （）表 明，来 自长水 口的主流股冲击 圆形 湍流 ａ
（ ）非对称 长方 形湍 流 控制 器与 高低 档墙 ｂ
控 制器底部后 ， 向外呈放射状 均匀散开 ，然后沿 内壁 向
上 流动 ，离 开圆形湍流控 制器的流股在 长水 口与两 侧挡 墙之 间形成较 强的漩 涡，造成 中间包表 面波动很大 ，容 易 发生卷渣现象 ；另外 由于流体流速较快 ，使得钢液在 中
图 １ 水模 型实验装置 图
间包 内第 ２流 （ 靠近长水 口）平均停 留时间仅为 １４ ， ９． ｓ ４ 而第 １ （ 流 远离长水 口）平均停 留时间为 ２ １ ，两 流 ９． ｓ ２ 之 间平均停 留时间差值达到 ９ ．ｓ 这 表明 中间包两 流出 ６７ ，
ＺＨ ＡＯ ｎ’ Ｌ ｎ Ｙａ ＥＩ Ｈｏ ｇ ，ＺＨＯＵ ｕ Ｊ ｎ ，ＣＨＥ Ｈａ — ｅ ｇ ，ＨＥ Ｊ－ ｈ ｎ Ｕ Ｚｈ ｎ — ｉｎ Ｎ ｉｇ ｎ ｉ ｅ ｇ ，Ｓ Ｎ ｏ ｇ ｑ ａ ｇ ，Ｘ１ Ｇ Ｇｕ — ｈ ｎ ｃ Ｎ ｏｃｅ ｇ
，
（ ．Ｓ ｈ ｏ ｆ ｔｒ ｌ ｎ ｔｌ ｒ ｙ Ｎｏｔ ｅ ｓ ｒ ｉｅｓ ｙ ｈ ｎ ａ ｇ １ ０ １ ，Ｃ ｉａ １ ｃ ｏ ｌ Ｍａｅｉ ｄＭｅａ ｕｇ ， ｒ ａ ｔ ｎＵｎｖ ｒｉ ，Ｓ ｅ ｙ ｎ ８ ｈｎ ； ｏ ａａ ｌ ｈ ｅ ｔ １ ９
ｑ＝ （） １
间包 各流 出 口钢 液温度和成分 的均一化；②促进钢 中夹
杂 物的碰撞聚合 和上浮去 除；③在 钢包开浇 、换 包或进 行 高 拉速 连 铸 时， 能控 制钢 液 流动 ，避 免 中间包 覆盖 剂卷 入 到钢 液 内 。这些 功 能 的实现 与 中 间包 内的 控流 装置 ［ １ ｉ 密切相 关。 － ４
计 算机 系统
示 踪剂 加入 装置
２２ 水 模 型结果 ．
根据水模 型实验数据 ，利用 Ｆ ｌ ｔ软件 得到采用不 ｕｅ ｎ
同控流装置 中间包 内流体流动的流场 图。
…一 … 镝 泳百…………‘ １
湍 流 控
包 Ｉ ｆ １．
陶门 巾
１ 出水 Ｅ ｌ
巾 门 阀
Ｐｈ ｓｃ ｌ ｉ ｌ ｔｏ ｒＦｌ ｉ ｌ ｗ ｎ ａ ｙ ｍｅ ｒｃ Ｔ － ｔ ａ ｄ Ｔｕ ｄ ｓ ｔ ｆｅ ｅ ｔ ｕ ｂ ｌ ｎ ｅ Ｉ ｈ ｂ ｔ ｒ ｙ ｉａ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｆ ｕ ｄ Ｆ ｏ ｉ ｎ Ａｓ ｍ Ｓ ｏ ｔ ｉ ｗｏ ｓ ｒ ｎ ｎ ｉｈ ｗｉｈ Ｄｉｆ ｒ ｎ ｒ ｕ ｅ ｃ ｎ ｉ ｉ Ｔ ｏ
３ ｏｔｅｓ ｒ ｎｖｒｉ ｔ ｌ ｇｃｌ ａｏａ ｒ ｉ ｔｄ ｏ ａ ｙ ｈ ｎ ａｇ １０ １，Ｃ ｉ ） ．Ｎ ｒ ａｔｎ Ｕ ｉｅｓｙＭｅ ｌ ｒｉａ Ｌ ｂ ｒｔ ｙＬｍｉ ｍｐｎ ，Ｓ ｅｙ ｎ １ ８９ ｈｎ ｈ ｅ ｔ ａｕ ｏ ｅＣ ａ
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Ｉ ２ ２ｖ ＿ １ ２ ｍ ／ ／ ｓ ：Ｉ ｓ
＝
ｐ 一１ ＋ ／ ｍ ２ 一 ｒ ．７ ｓ ． ｓ
ｇ ｍ＝１ 一 一
一 囵
统
（） ４
（） ５
式 中：， ｒ 为最小响应 时间，ｓ ｍ 为浓度峰值 时间，Ｓ ｎ ｉ ；ｔ 。
实验装置如 图 １ 、图 ２所示 。
基 于相似原理 ，建立几何 比 ／ ＝１ ３的水模 型 。对于 盛装钢 液体积 为 （ 单位：Ｉ０ 、流量为卯 （ Ｔ） １ 单位：ｍ ／） ｓ
针对钢厂生产用 圆形湍流控 制器与单挡墙 组成控流
装置的非对称两 流 中间包夹 杂物去除能力弱 、两流之 间 钢 液温差大 的现状，设计 了不对称长方形湍 流控制器 与
（．东北大学 １ ２ ．东北大学 材料 与冶 金学 院，辽宁 沈阳 １０ １； ｌ８ ９ 沈阳 １０ １； １ ８９ 材料 电磁过程研究教育部重点实验室，辽 宁
Fra Baidu bibliotek
３．东北大学
冶金技术研 究所有 限公司，辽宁
沈阳 １０ １） １８ ９
摘要 ： 通过水模型实验和数值模拟，研究 了不 同控流装置下两流非对称 中间包 内流体流动特性 。 结果表 明：圆形湍流控 制器 与单挡 墙组成的控流装置 中间包液面波动大，容易发生卷渣现象；非对称长方 形湍流控 制器 和高 低挡墙组 成控 流装置 的中间包 ，两 流之 问
系。 ＝ （ ｆ 专 单位： ） ｓ 为理论停留时间，Ａ （ ｔ 单位：ｓ ）
为测量时间间隔Ｇ。中间包平均停 留时问为
∑ｃ ｆ ｆ ｆ △
Ｉ ＿ ——一 （） ２
基金 项 目 ：国家 高 技术研 究 发展计 划 （０ ９ Ａ ３ ５０ ；国家 自然 ２０ Ａ ０Ｚ ３ ） 科学 基金和上 海宝钢集 团公司联 合资助项 目（０ ３００ ； ５８４ １） 国家 自然 科学 基 金资 助项 目 （０ ７ １６ ； 中央高 校基 ５ ９４４ ） 本 科研 业务 费 （ ０ ４９ ０ ） Ｎ１０ ０ ０７ 作者 简 介 ：赵 岩 （９ ｌ ） １７一 ，男，辽 宁海 城人 ，博士 生 ，讲师 ，主 要 研 究方 向为 中问包 冶 金．
的平均停 留时间差异是 圆形湍流控制器和单挡墙组成控流装置中间包的 １ ，且近长水 口侧 出 口的平均停 留时间延长 ８ ／ ３ ％。优化后控 流装置有效缩小两流之间流体流动的差异且增强了 中间包去除夹杂物能力。
关键词 ：非对称 中间包 ；控制装置 ；水模型 ；流动特性 中图分类号 ：Ｔ ７ ３ Ｆ ０ 文献标志码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ —６ ９２ １）４０ ５—２ ０ ２１３ （０ １ －０ ２０ ０
ｗｉ ｉｆ ｒ ｎ ｏ ｔｏ ｅ ｉ ｅ ．Ｒｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｅ ｔ ｎ ｉｈ ｗｉ ｉｃ ｌ ｒ ｕ ｂ ｌｎ ｅｉ ｈ ｂ ｔ ｒ ｎ ｉ ｇ ｅｄ ｍ．ｔ ｅ ｅａ ｅｇ ｅ ｔ ｓ ｉ ａ ｉ ｎ ｔ ｄ ｆｅ ｅ ｔ ｎ ｒ ｌ ｖ ｃ ｓ ｈ ｃ ｄ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ｎｔ ｄ ｓ ｔ ｃｒ ｕ ａ ｒ ｕ ｅ ｃ ｉ ｉ ｄ ｓｎ ｌ ａ ｓ ｈ ｉ ｈ ｕ ｈ ｔ ｎ ｏ ａ ｈ ｒ ｒ ｒ ａ ｃ ｌ ｔ ｏ ｌ ｏ ａ ｒ ｅ ｓ ｒａ ｅ ｔｆｅ ｕ ｆ ｃ ，ｗｈ ｃ ａ ａ ｓ ｌ ｇ ｅ ｔａ ｍｅ ｔ ｉｈ ｃ ｎ ｃ ｕ ｅ ｓａ ｎ ｒ ｐ ｎ ．Ｂｕ ｎ ｔ ｅ ｔ ｎ ｉｈ ｗｉ ｓ ｍｍｅｒｃ ｓ ｕ ｒ ｕ ｂ ｌｎ ｅ ｉ ｈ ｂ ｔ ｒ ａ ａ ｄ ｗｅｒ ｈ ｔｉ ｕ ｄ ｓ ｔ ａ ｙ ｈ ｈ ｔｉ ｑ ａ ｔ ｒ ｕ ｅ ｃ ｎ ｉ ｉ ，ｄ ｍ ｎ ｉ ｅ ｏ ，ｔ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｆｔ ｅ ａ ｅ ａ ｅ ｒ ｓｄ ｅ ｔ ｅｗｅ ｎ ｔ ｔ ｎ ｓｉ ｏ ｌ ／ ｆｔ ａ ｎ ｔ ｅ ｔ ｎ ｉｈ ｗｉ ｉｃ ｌ ｒｔ ｒ ｕ ｅ ｃ ｎ ｉ ｉ ｒａ ｄ ｓｎ ｌ ｉ ｒ ｎ ｅ ｏ ｖ ｒ ｇ ｅ ｉ ｕ ｉ ｂ ｔ ｅ ｗｏ ｓｒ ｄ Ｓ ｎ ｙ １３ ｏ ｔ ｄ ｓ ｔ ｃ ｒ ｕ ａ ｂ ｌ ｎ ｅ ｉ ｈ ｂ ｔ ｎ ｉ ｇ ｅ ｈ ｍｅ ａ ｈ ｉ ｈ ｕ ｈ ｕ ｏ
的单流 中问包，停 留时间分布 曲线 （ 简称 Ｒ Ｄ 曲线）为 Ｔ
示 踪剂浓 度Ｃ （ 单位 ：ｋ ／ ）与 时问ｆ（ 位：Ｓ ｇｍ 单 ）的 关
高低墙组成控 流装置 的中间包，并运用数学 物理模拟方 法 ，研 究了不同控 流装置 下 中间包 内流体流动 的流场 。
收稿 日期 ：２ １－２１；修 回 日期 ：２ １—３１ ０ １ —０ ０ ０ １ －５ ０
２ ．Ｋｅ ｙＬａ ｏ ａｏ ｙｏ Ｅ ｅ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇｏ Ｍ ａｅ ｉ ｌ，Ｍ ｉ ｉｔｙｏ Ｅ ｕ ａｉ ｎ ｂ ｒ ｔｒ ｆ ｌｃ ｒ ｏ ｇ ｅｉ ｏ ｅ ｓ ｃＰ ｎ ｆ ｔ ｒａｓ ｎ ｓｒ ｆ ｄ ｃ ｔ ，Ｎｏ ｔ ｅ ｓｅ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ，Ｓ ｅ ｙ ｎ １ ０ ９ Ｃ ｉ ａ ｏ ｒ ａ ｔｒ ｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｙ ｈ ｎ ａ ｇ １ ８１ ， ｈ ｎ ；
ｏ ｕ ｄ ｆｏ ｂ ｔ ｅ ｗｏ ｓｒ ｎ ｓａ ｄｃ ｎ ｉ ｒ ｖ ｅｉ ｃ ｕ ｉ ｎ ｒ ｍｏ ａ ａ ｅ ｆ ｌ ｉ ｗ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｔａ ｄ ｎ ａ ｆ ｌ ｍｐ ｏ ｅｔ ｌ ｓｏ ｅ ｖ ｌ ｔ ． ｈ ｎ ｒ Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｙ ｙ ｗｏ ｄ ： ｓ ｍｍ ｅｒｃｔ ｎ ｉｈ ｆｏ ｃ ｎ ｒ ｌ ｅ ｉｅ ｗａ ｅ ｄ ｌ ｆ ｗ ｅ ａ ｉｒ ｔ ｄ ｓ ； ｌ ｗ ｏ ｔ ｖ ｃ ； ｉ ｕ ｏ ｄ ｔｒ ｍｏ ｅ ； ｌ ｏ ｂ ｈ ｖｏ
∑Ｃ ｔ Ａ
ｉ １ ＝
则 中间包 死区体积分率 、活塞 区体积 分率 和 全
混 区体积分率 的计算 式［ 为
工 艺 研 究
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工业加热 第 ４ ０卷２ １ 年第 ４ ０１ 期
１ 一ｔ （） ３
表 １ 原 型 和 优 化 方 案 中间 包水 模 型 实验 结 果
工 艺 研 究
ＤＯ ： １ ． ６／ ｉ ｎ ０２ １３ ．０ １ ３ １ Ｉ ０３ ９ ． ｓ ．１０ —６ ９ １． ． ８ ９ ｊ ｓ ２ ００
工业加热 第４ ０卷２ １ 年第４期 ０１
两流非对称中间包不同湍流控制器流场的物理模拟研究
赵 岩 雷 洪２ ， ，周 骏 ２ 陈 海耿 ， ，赫 冀 成２ ，孙 中强 ，邢 国成
作 为钢 水凝 固前 的最后一个反 应器，连铸 中间包是 提 高钢产 品质量 的重要环节 。一个 合格 的中间包 具有如
下功能 ：①促进钢 液成分和 温度的混合 ，尽 可能实现 中
ｌ 实验方法
流体流动相似 ，需保证原型 与模 型之间 的尺 数和 ｅ 数相等 。在湍 流流动条件下 ，原型与模型 的流体流动相 似，只要 数 相等 即可 ，因此 中间包水模 型体积流量ｑ （ 单位：Ｔ／） Ｉ ｈ 与原型钢 液体积 流量ｑ （ Ｉ 单位 ：Ｔ ／） １ ｈ 满足 ： Ｉ
ｄ ｍ．Ａｎ ｅ ａ ｅ ａ ｅｒ ｓｄ ｅｔ ｔ ｈ ｔａ ｄ ｎ ａ ｈ ｈ ｏ ｄｒｓ ％ ．Ｏｐ ｉ ｉｅ ｏ ｔｏ ｅ ｉｅ ｃ ｎ ｅ ｆ ｃ ｉ ｅｙ ｄ ｃ ｅ ｓ ｈ ｉｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｖ ｒ ｇ ｉ ｕ ｉ ａ ｅｓｒ ｎ ｅ ｒ ｅ ｓ ｒ ｕ ｉｅ ８ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｔ ｔ ｚ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｖ ｃ ａ ｆｅ ｔ ｌ ｅ ｒ ａ ｅｔ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｍ ｄ ｖ
（ ）圆形 ａ （ ）非对 称 长方 形 ｂ
口钢 液 的成分 和温度差 别很大，并且钢 液 中夹杂物 没有 足够 的时间发生碰 撞聚合和上浮去除。
２出水 口 ２ ６ ２０
（ ）圆形 湍流 控制 器与 单档 墙 ａ
（ ）圆形湍 流控 制器 与单挡 墙 ａ
０３ ｓ ． ｍ／
（ ）不 对称 长方 形湍 流控 制器 与高 低墙 ｂ
图 ３ 中间包 流场
图 ３ （）表 明，来 自长水 口的主流股冲击 圆形 湍流 ａ
（ ）非对称 长方 形湍 流 控制 器与 高低 档墙 ｂ
控 制器底部后 ， 向外呈放射状 均匀散开 ，然后沿 内壁 向
上 流动 ，离 开圆形湍流控 制器的流股在 长水 口与两 侧挡 墙之 间形成较 强的漩 涡，造成 中间包表 面波动很大 ，容 易 发生卷渣现象 ；另外 由于流体流速较快 ，使得钢液在 中
图 １ 水模 型实验装置 图
间包 内第 ２流 （ 靠近长水 口）平均停 留时间仅为 １４ ， ９． ｓ ４ 而第 １ （ 流 远离长水 口）平均停 留时间为 ２ １ ，两 流 ９． ｓ ２ 之 间平均停 留时间差值达到 ９ ．ｓ 这 表明 中间包两 流出 ６７ ，
ＺＨ ＡＯ ｎ’ Ｌ ｎ Ｙａ ＥＩ Ｈｏ ｇ ，ＺＨＯＵ ｕ Ｊ ｎ ，ＣＨＥ Ｈａ — ｅ ｇ ，ＨＥ Ｊ－ ｈ ｎ Ｕ Ｚｈ ｎ — ｉｎ Ｎ ｉｇ ｎ ｉ ｅ ｇ ，Ｓ Ｎ ｏ ｇ ｑ ａ ｇ ，Ｘ１ Ｇ Ｇｕ — ｈ ｎ ｃ Ｎ ｏｃｅ ｇ
，
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间包 各流 出 口钢 液温度和成分 的均一化；②促进钢 中夹
杂 物的碰撞聚合 和上浮去 除；③在 钢包开浇 、换 包或进 行 高 拉速 连 铸 时， 能控 制钢 液 流动 ，避 免 中间包 覆盖 剂卷 入 到钢 液 内 。这些 功 能 的实现 与 中 间包 内的 控流 装置 ［ １ ｉ 密切相 关。 － ４
计 算机 系统
示 踪剂 加入 装置
２２ 水 模 型结果 ．
根据水模 型实验数据 ，利用 Ｆ ｌ ｔ软件 得到采用不 ｕｅ ｎ
同控流装置 中间包 内流体流动的流场 图。
…一 … 镝 泳百…………‘ １
湍 流 控
包 Ｉ ｆ １．
陶门 巾
１ 出水 Ｅ ｌ
巾 门 阀
Ｐｈ ｓｃ ｌ ｉ ｌ ｔｏ ｒＦｌ ｉ ｌ ｗ ｎ ａ ｙ ｍｅ ｒｃ Ｔ － ｔ ａ ｄ Ｔｕ ｄ ｓ ｔ ｆｅ ｅ ｔ ｕ ｂ ｌ ｎ ｅ Ｉ ｈ ｂ ｔ ｒ ｙ ｉａ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｆ ｕ ｄ Ｆ ｏ ｉ ｎ Ａｓ ｍ Ｓ ｏ ｔ ｉ ｗｏ ｓ ｒ ｎ ｎ ｉｈ ｗｉｈ Ｄｉｆ ｒ ｎ ｒ ｕ ｅ ｃ ｎ ｉ ｉ Ｔ ｏ
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Ｉ ２ ２ｖ ＿ １ ２ ｍ ／ ／ ｓ ：Ｉ ｓ
＝
ｐ 一１ ＋ ／ ｍ ２ 一 ｒ ．７ ｓ ． ｓ
ｇ ｍ＝１ 一 一
一 囵
统
（） ４
（） ５
式 中：， ｒ 为最小响应 时间，ｓ ｍ 为浓度峰值 时间，Ｓ ｎ ｉ ；ｔ 。
实验装置如 图 １ 、图 ２所示 。
基 于相似原理 ，建立几何 比 ／ ＝１ ３的水模 型 。对于 盛装钢 液体积 为 （ 单位：Ｉ０ 、流量为卯 （ Ｔ） １ 单位：ｍ ／） ｓ
针对钢厂生产用 圆形湍流控 制器与单挡墙 组成控流
装置的非对称两 流 中间包夹 杂物去除能力弱 、两流之 间 钢 液温差大 的现状，设计 了不对称长方形湍 流控制器 与
（．东北大学 １ ２ ．东北大学 材料 与冶 金学 院，辽宁 沈阳 １０ １； ｌ８ ９ 沈阳 １０ １； １ ８９ 材料 电磁过程研究教育部重点实验室，辽 宁
Fra Baidu bibliotek
３．东北大学
冶金技术研 究所有 限公司，辽宁
沈阳 １０ １） １８ ９
摘要 ： 通过水模型实验和数值模拟，研究 了不 同控流装置下两流非对称 中间包 内流体流动特性 。 结果表 明：圆形湍流控 制器 与单挡 墙组成的控流装置 中间包液面波动大，容易发生卷渣现象；非对称长方 形湍流控 制器 和高 低挡墙组 成控 流装置 的中间包 ，两 流之 问
系。 ＝ （ ｆ 专 单位： ） ｓ 为理论停留时间，Ａ （ ｔ 单位：ｓ ）
为测量时间间隔Ｇ。中间包平均停 留时问为
∑ｃ ｆ ｆ ｆ △
Ｉ ＿ ——一 （） ２
基金 项 目 ：国家 高 技术研 究 发展计 划 （０ ９ Ａ ３ ５０ ；国家 自然 ２０ Ａ ０Ｚ ３ ） 科学 基金和上 海宝钢集 团公司联 合资助项 目（０ ３００ ； ５８４ １） 国家 自然 科学 基 金资 助项 目 （０ ７ １６ ； 中央高 校基 ５ ９４４ ） 本 科研 业务 费 （ ０ ４９ ０ ） Ｎ１０ ０ ０７ 作者 简 介 ：赵 岩 （９ ｌ ） １７一 ，男，辽 宁海 城人 ，博士 生 ，讲师 ，主 要 研 究方 向为 中问包 冶 金．
的平均停 留时间差异是 圆形湍流控制器和单挡墙组成控流装置中间包的 １ ，且近长水 口侧 出 口的平均停 留时间延长 ８ ／ ３ ％。优化后控 流装置有效缩小两流之间流体流动的差异且增强了 中间包去除夹杂物能力。
关键词 ：非对称 中间包 ；控制装置 ；水模型 ；流动特性 中图分类号 ：Ｔ ７ ３ Ｆ ０ 文献标志码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ —６ ９２ １）４０ ５—２ ０ ２１３ （０ １ －０ ２０ ０
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的单流 中问包，停 留时间分布 曲线 （ 简称 Ｒ Ｄ 曲线）为 Ｔ
示 踪剂浓 度Ｃ （ 单位 ：ｋ ／ ）与 时问ｆ（ 位：Ｓ ｇｍ 单 ）的 关
高低墙组成控 流装置 的中间包，并运用数学 物理模拟方 法 ，研 究了不同控 流装置 下 中间包 内流体流动 的流场 。
收稿 日期 ：２ １－２１；修 回 日期 ：２ １—３１ ０ １ —０ ０ ０ １ －５ ０
２ ．Ｋｅ ｙＬａ ｏ ａｏ ｙｏ Ｅ ｅ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇｏ Ｍ ａｅ ｉ ｌ，Ｍ ｉ ｉｔｙｏ Ｅ ｕ ａｉ ｎ ｂ ｒ ｔｒ ｆ ｌｃ ｒ ｏ ｇ ｅｉ ｏ ｅ ｓ ｃＰ ｎ ｆ ｔ ｒａｓ ｎ ｓｒ ｆ ｄ ｃ ｔ ，Ｎｏ ｔ ｅ ｓｅ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ，Ｓ ｅ ｙ ｎ １ ０ ９ Ｃ ｉ ａ ｏ ｒ ａ ｔｒ ｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｙ ｈ ｎ ａ ｇ １ ８１ ， ｈ ｎ ；
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