不锈钢板坯连铸中包水模实验及应用
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中间包内钢液流动的水模拟试验1 水模型的建立理论依据即相似原理。
中包水模一般只考虑Fr数相等,Re处于同一自模化区(即第二自模化区Re>104-105)。
即: (Fr)模型=(Fr)原型Re模型>104-105Re原型>104-105(按板坯连铸机2000*250,拉速0.9m/min计算,Re原型和1/2尺寸的模型Re 均在第二自模化区)一般取模型与实物的几何比例因子λ为1/2,由公式u 2m /gLm= u 2r/gLr可推导出液体流量比:Q液m /Q液r= umL2m/ urL2r=λ5/2=0.177液体速度比:um / ur=λ1/2 =0.707模型与实际的吹气量比值可通过修正佛路德准数即Fr’来确定:Fr’=ρg u g2/(ρl-ρg)/gL气体流速比:u气m / u气r={ρgr×(ρlm-ρgm) ×L m/[ρg m×(ρlr-ρgr) ×L r]}1/2=0.316气体流量比:Q气m /Q气r =(lm/Lr)2×(u气m/ u气r)=0.079λ:水模型与实际钢包几何比例;m:模型;r:实际钢包;u:流体速度;g :重力加速度;L:特征长度;Q:液体流量;:密度;模型与原型的各参数比见下表:模型与原型主要参数计算结果见下表:2 试验方法本实验采用刺激—响应试验。
其方法是:在中间包注入流处输入一个刺激信号(饱和KCL溶液),信号一般使用示踪剂来实现,然后在中包出口处测量该输入信号的输出,即所谓响应,从响应曲线得到流体在中包内的停留时间分布(即RTD曲线)。
主要测定仪器为:电导仪;流量计,示踪剂采用饱和的KCl溶液,计算机数据采集处理系统(见图1)。
图1 DJ800导电率采集系统试验装置图如图2 。
图2 实验装置图1—钢包; 2—加示踪剂漏斗; 3—阀门; 4—中间包;5—塞棒; 6—电导电极;7—流量计;8—电导仪; 9—数据采集板; 10—计算机数据处理终端; 11—透气砖通过RTD曲线计算以下参数,反映中间包内流场流动情况滞止时间t p:中间包出口开始出现示踪剂时间。
中间包内钢液流动的水模拟试验1 水模型的建立理论依据即相似原理。
中包水模一般只考虑Fr数相等,Re处于同一自模化区(即第二自模化区Re>104-105)。
即: (Fr)模型=(Fr)原型Re模型>104-105Re原型>104-105(按板坯连铸机2000*250,拉速0.9m/min计算,Re原型和1/2尺寸的模型Re 均在第二自模化区)一般取模型与实物的几何比例因子λ为1/2,由公式u 2m /gLm= u 2r/gLr可推导出液体流量比:Q液m /Q液r= umL2m/ urL2r=λ5/2=0.177液体速度比:um / ur=λ1/2 =0.707模型与实际的吹气量比值可通过修正佛路德准数即Fr’来确定:Fr’=ρg u g2/(ρl-ρg)/gL气体流速比:u气m / u气r={ρgr×(ρlm-ρgm) ×L m/[ρg m×(ρlr-ρgr) ×L r]}1/2=0.316气体流量比:Q气m /Q气r =(lm/Lr)2×(u气m/ u气r)=0.079λ:水模型与实际钢包几何比例;m:模型;r:实际钢包;u:流体速度;g :重力加速度;L:特征长度;Q:液体流量;:密度;模型与原型的各参数比见下表:模型与原型主要参数计算结果见下表:2 试验方法本实验采用刺激—响应试验。
其方法是:在中间包注入流处输入一个刺激信号(饱和KCL溶液),信号一般使用示踪剂来实现,然后在中包出口处测量该输入信号的输出,即所谓响应,从响应曲线得到流体在中包内的停留时间分布(即RTD曲线)。
主要测定仪器为:电导仪;流量计,示踪剂采用饱和的KCl溶液,计算机数据采集处理系统(见图1)。
图1 DJ800导电率采集系统试验装置图如图2 。
图2 实验装置图1—钢包; 2—加示踪剂漏斗; 3—阀门; 4—中间包;5—塞棒; 6—电导电极;7—流量计;8—电导仪; 9—数据采集板; 10—计算机数据处理终端; 11—透气砖通过RTD曲线计算以下参数,反映中间包内流场流动情况滞止时间t p:中间包出口开始出现示踪剂时间。