在熔融鋼液裡的非金屬介在物會導致連續鑄品的清淨度與品質不佳,而澆注分配器( tundish) 除了被當做熔融鋼液的儲存槽與分配器外,也被用來去除熔融鋼液裡的介 在物。但如何做好tundish 的設計以增進介在物去除效率則須要對tundish 內之熔融 鋼液的流動行為作一詳細的解析探討。本論文研究是以SOLA - SURF 方法作為基本架 構,並針對tundish 設計及操作的特性的而發展出一套輔勵製程研究的解析系統。SO LA -SURF 是由美國Los Alamos科學實驗室所發展出來一套計算流體力學的技術,SO LA是〝解題法則(SOLution-Algorithm)〞的縮寫,是一個解暫態流動的方式,SURF 則是〝流體表面〞(SURface of Fluid)的縮寫,是追蹤流體液面高度變化的方式。 SOLF-SURF 是利用Eulerian的方式來處理含有自由界面的流體流動問題,它繼承了Ma ker-and-Cell(MAC) 方法的精神,直接以壓力和速度為未知數,但拾棄了以partic les 追蹤表面位置的方法,而是改用一高度函數(Height function) 來決定自由表 面的位置。使用這一解析系統我們可以計算tundish 裡面的鋼液是如何的流動以及液 面高度變化的情形。計算的結果可描述tundish 內熔融鋼液的流場、顆粒的路徑分佈 、顆粒的滯留時間、滯留時間分佈曲線和在澆注初、末期或盛鋼桶掉換時的流場變化 ,同時也解析評估了tundish 裡面加入不同組合的流動控制元件:譬如dams、slotte d dams和weirs 等對鋼液流場、滯留時間分佈等流動特性的影響,而根據這些分析所 獲得的資料,提供作為tundish 設計及操作的參考以生產更清淨的連續鑄造鋼材。
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