旋流场中夹杂物运动行为的数值模拟OA北大核心

在冶金过程中,离心中间包、旋流水口通过旋转钢液使夹杂物聚集,进而去除钢液中夹杂物.为研究夹杂物在旋流场中的聚集机理,建立了基于Eulerian-Lagrangian法的颗粒运动模型,对旋流场中单个夹杂物颗粒的运动行为进行数值模拟.结果表明:在各力及惯性的作用下,旋流场中夹杂物的运动存在稳定的平衡轨道;夹杂物粒径为50,100μm时,其Stokes数远小于1,夹杂物紧随钢液运动;夹杂物粒径为200,500μm时,粒径越大,平衡轨道半径r_(e)越小;当夹杂物与钢液的密度比ρp/ρ由0.63分别降至0.55,0.47,0.38时,r_(e)分别相对减小46.5%,33.3%,2.23%;在旋流转速为5.24~11.51 rad/s的条件下,旋流转速每提高2.09 rad/s,r_(e)分别相对减小1.30%,2.35%,27.2%.