作者：王计敏1,2陈喜1,2汪彬彬1,2吴玉喜1,2

作者单位：1.安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室2.安徽工业大学能源与环境学院

刊名：中南大学学报(自然科学版)

ISSN：1672-7207

出版年：2024-07-26

卷：55

期：7

起页：2801-2812

止页：

分类号：TF703

语种：中文

关键词：冶金渣气系统;Marangoni-热毛细对流;水平壁面温差;CLSVOF;数值模拟;界面变形;表面散热;

内容简介

高品质钢材制造与钢铁在高温熔池冶炼过程中渣/金/气界面流动传热等物理机制息息相关。考虑熔池向外界散热和渣气相界面变形，耦合熔渣表面张力随温度变化，建立高温矩形浅熔池内渣气流动传热模型，运用CLSVOF方法考察冶金渣气系统的界面Marangoni效应。研究结果表明：熔池内热毛细对流远强于Marangoni对流，热毛细对流显著影响冶金渣气系统的温度场分布和流场结构，贡献率约占96%。随着水平壁面温差增加，Marangoni-热毛细对流增强，相界面变形加剧，熔渣温度均匀性提高约0.018%/K，但是相界面附近壁面耐火材料腐蚀情况更加严重。