·600◆ 北京科技大学 学报 2002年第6期 图7中绘制了母带拉速为%=28.5m/min 时，薄带厚度随入口母带厚度1的变化.随着入 8 口母带厚度的减小，薄带厚度及凝固层厚度都 相应减小.为保证母带不熔断，母带厚度不应小 ww/ 6 于1.5mm.图8和图9则显示降低母带、补充钢 液的温度T和T,有利于新生相的生长. 4 14 10 1540 155015601570 15801590 8 T1℃ 图9薄带出口厚度随浇注钢液温度的变化 6 Fig.9 Thickness change of the final sheet with the tem- perature of injected liquid steel 统一模型模拟相变过程，湍流现象通过Launder- Sharma的低雷诺数一e双方程修正模型来描 述.分析了反向凝固器内的流动与传热特点，并 讨论了母带的厚度、入口温度和补充钢液的过 3 热度等操作参数对相变过程的影响.结合反向 母带半厚mm 凝固问题的数值模拟和实验数据，分析表明母 图7薄带出口厚度随母带初始厚度的变化 带在凝固器内的停留时间是影响新生相生长的 Fig.7 Thickness change of the final sheet with the initial 关键因素. thickness of the mother sheet 参考文献 1 Pleschiutchnigg,Hagen I V,Gammal T E.Inversion cas- ting a new method for producing near-net-shape cast strip [J].Stahl und Eisen,1994,114(2):47 ● 2 Bennon W D,Incropera F P.A continuum model for mo- mentum,heat and species transport in binary solid-liquid phase change systems:I.Model formulation [J].Int J Heat Mass Transfer,1987,30:2161 3 一无 Bennon WD,Incropera F P.Numerical analysis of binary solid-liquid phase change using a continuum model [J). O Numerical Heat Transfer,1988,13:277 Reza Aboutalebi M,Hasan M,Guthrie R I L.Numerical 0 study of coupled turbulent flow and solidification for steel 100 200 300 slab casters [J].Numer Heat Transfer,Part A,1995,28: T/℃ 279 图8薄带出口厚度随母带入口温度的变化 5 Beckermann C,Viskanta R.Natural convective solid- Fig.8 Thickness change of the final sheet with the initial liquid phase change in porous media [J].Int J Heat Mass temperature of the mother sheet Transfe,1988,31:35 4结论 6陶文铨.数值传热学M).西安：西安交通大学出版 社，1988. 建立了描述反向凝固器中的钢液流动与相 7 Aboutalebi M Reza,Hasan M,Guthrie RR L.Numerical study of coupled turbulent flow and solidification for steel 变传热过程的二维物理和数学模型，应用连续 slab casters [J).Numerical Heat Transfer A,1995,28(3):一 6 0 0 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 20 年 第 6 期 图 7 中绘 制 了母 带拉 速为 v 。 = 28 5. m /m in 时 , 薄带厚度 随人 口 母 带厚度乙的 变化 . 随着人 口 母 带厚度 的减小 , 薄带 厚度及凝 固层厚度都 相应减小 . 为保证母带不熔 断 , 母带厚度不应小 于 1 . 5 ~ . 图 8 和 图 9 则显示 降低母 带 、 补充钢 液 的温度厂和 界有 利于 新生相 的生 长 . 了 xl . 14 l 2 ` 瓜 O 二 O · 一 , 一 · 一 · 一 · 一 · 一 · 一一 ’ 一 . 一 . 一 一 气D 厂匀4 工, ù翘哑罕集州烈书狠橄口日 气 二 . . 代 二 O O 0 L e es ` es es es es es 曰 es es es es es e 1 5 4 0 1 5 5 0 1 5 6 0 1 5 7 0 1 5 8 0 1 5 9幻 式 /℃ 图 , 薄带 出 口 厚度 随浇注钢 液温 度 的变化 F ig . 9 T h i e腼 e s s e h a n g e o f t h e fm a l s h e e t w i t h t b e t e m - P e r a t u r e o f inj e c et d iql u i d s t e e l 八`OU 契、侧殴州瞩司书狠橄口日 1 2 3 4 母带 半厚粤乙m/ m ` 图 7 薄带 出口 厚度 随母 带初始厚 度 的变化 F ig . 7 T h i e kn e s s e h a n g e o f th e if n a l s h e e t w i th th e i n i ti a l th i e k n e S S o f t h e m o t h e r s h e e t 统一模 型模拟相变过程 , 湍流现象通过 L aun de r - hS ~ a 的低 雷诺 数 ~ 双 方程 修正模 型 来 描 述 . 分析了反 向凝 固器 内的流动 与传热特点 , 并 讨论 了母 带的 厚度 、 人 口 温度和 补充钢液 的过 热度 等操作 参数对相变过程 的影 响 . 结合反 向 凝 固 问题 的数值模拟和 实验数据 , 分析表 明母 带在凝 固器 内的停 留时间是影响新生相生长 的 关键 因素 . . . . 扩丫一 xl 二 O 。 。 扩/ 瓜 O r 、 参 考 文 献 P l e s e ih ut e hn i g g , H a g e n 1 V, G am m a l T E . I vn e sr i o n e a s - t i n g a n e w m e ht o d of r P r o d u e i n g n e ar 一 n e t 一 s hap e e a s t s tr i P [J ] . Stha l u n d Ei s en , 1 9 9 4 , 1 14 (2 ) : 4 7 B e n n o n W D , I n c r op e r a F .P A e o n it nu um m o d e l fo r m o - m e n t t lm , h e at an d sP e e i e s t r a n s P o rt i n b i n ayr s o l id 一 liq u i d Ph a s e e h a n g e s y s t e m s : 1 . M o d e l fo mr u lat i o n [J ] . ntI J H e at M 韶5 rT an s fe r, 1 9 8 7 , 3 0 : 2 1 6 1 B e n on W D , nI e or P e ar F R N u m e r i e a l an a ly s i s o f bi n a yr s o l id 一 liqu i d Ph as e e han g e u s i ng a e o in inu u m m o d e l [J ] . N u m e r i e a l H e at T r a n s fe f, 19 8 8 , 13 : 2 7 7 eR z a A b o lt a leb i M , H a s an M , G u lh r l e R 1 L . N u m e r i e a l s ut dy o f c o uP l e d t u r b u l e nt fl o w an d s o li d i if e at i o n for s t e e l s lab c a s et r s [J ] . N um e r H e at rT an s fe r, P art A , 1 99 5 , 2 8 : 2 7 9 B e e ke mr a n n C , iV s k a n t a R . N a t t l r a l e o n v e ct ive s o l id - liqu i d Ph a s e e h an g e in P o or u s m e di a [ J I . In t J H e at M a s s T r a n s fe , 19 8 8 , 3 1 : 3 5 陶文锉 . 数值传热学 [M ] . 西安 : 西 安交通大学 出版 社 , 1 98 8 . A b o ut a l e b i M eR az , H a s an M , C u th r l e R R L . N um e r i e al s ut dy o f e o u Pl e d tu r b u l e nt fl o w a ll d s o l id iif e at i o n fo r s t e e l s l ab e a s et r s [J] . N um e ir e a l H e at T r a n s fe r A , 19 9 5 , 2 8 ( 3 ) : 6 峪月 侧醚昭州集司口书杂渺月日 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 界 ` /℃ 图 8 薄 带 出口 厚度 随母 带入 口 温度 的变化 F i g . 8 T h i c kn e s s e h a n g e o f t h e n n a l s h e e t w it h t h e i n i it a l t e m P e r a t u er o f t h e m o t h e r s h e e t 4 结论 建立 了描述反 向凝 固器 中的钢液流动与相 变传热过程 的二维物理 和数学模 型 , 应用 连续