【摘 要】
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基于雷诺平均的N-S方程和k-ω湍流模型,建立了六孔氧枪可压缩超音速气体射流的三维、非等温流动过程的数学模型,模拟结果与前人的实验结果进行了比较验证.模型对炼钢温度(160
【机 构】
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东北大学材料与冶金学院 沈阳 110004
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基于雷诺平均的N-S方程和k-ω湍流模型,建立了六孔氧枪可压缩超音速气体射流的三维、非等温流动过程的数学模型,模拟结果与前人的实验结果进行了比较验证.模型对炼钢温度(1600℃)下射流的聚并行为及聚并机理进行了详细讨论,并考察了环境温度(300K,1873K)、喷孔夹角(10°,14°,17.5°)、操作压力(P0、1.1P0、1.2 P0)以及射流距离喷孔出口距离对射流流动性质和聚并行为的影响.结果表明:环境温度对射流速度、密度及径向扩张有很大影响,而对射流动压影响不大,也即射流冲击力与温度无关,熔池冲击面积随温度的提高而增大；喷孔夹角是影响射流聚并形态的主要因素,而操作压力的影响可以忽略.喷孔夹角越小射流聚并更强烈,射流流股中心偏离于喷孔中心轴线越厉害；喷孔夹角对于熔池喷溅以及冲击坑形态有重要影响,当喷孔夹角由17.5°减小到10°时,冲击坑形状由离散分布形态演化为一个大的汇聚分布形态.
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