·116· 北京科技大学学报 2006年第2期 层温度低.温差为2℃（图4(d)时，分层现象不 部分的液体基本不流动，出现较大的死区（图中的 再明显， 白色部分)，可见，该条件下中间包内流体流动主 3.2负温差的实验结果 要是受自然对流作用的控制.入流与中间包内液 图5是负温差」中间包内流体流动的照片， 体的温差越大，这种现象越明显.随着二者温差 图中显示，中间包内流动状态与正温差时完全不 的减小，自然对流的作用慢慢减弱，强制对流的作 同，尽管有下挡板的存在，主流股跨越下挡板后并 用增强.但是，只要二者的温差大于一3℃，中间 不上浮，而是流向中间包的底层，沿着包底流向出 包内的自然对流都很明显.实验发现，一2℃是负 口.在中间包上部，由于温度较高，密度较小，该 温差中间包内出现非等温流动的另一个临界点. (-20℃ b)-10℃ ()-4℃ (d-1℃ 图5负温整时，中间包内流体的流动照片 Flg.5 A series of photographs taken during pouring cool water into tundish model 同样，可以测定中间包内特征点温度随时间 层成为一个死区.这种分层的程度由-20℃实验 变化的情况，如图6所示.由图6中热偶1~10 温差下十分明显减小到一3℃以下的不明显，这 的记录曲线可以看出，当入流与中间包内液体的 与较热（钢）水进入中间包引起的温度分层现象十 温差为负时，挡墙后方形成上热下凉的温度分层， 分相似，但一个入流在上，一个入流在下，均严重 较冷入流翻越挡墙贴底流向出口.整个中间包上 恶化中间包内混合和夹杂物净化作用 45@4T=-20℃ 0 b)47=-10℃ 40 8 9 35 心 30 0 28 6 2 25 24 2 3 ⑧ 18 16 0 100 200300 400 0 100200300400 时间s 时间s (Cc)△T=-4℃ 30f(d④△T=-2℃ 30 26h 9 25 224 6 学" 20 ,气2产连 20 1 2 1 16- 15L 100200300 400 0 100200300 400 时间s 时间s 图6不同负温楚条件下中间包内特征点温度的变化 Fig.6 Temperature measurement results at selected points under negative temperature difference北 京 科 技 大 学 学 报 ‘ 年第 期 层温度低 温差为 ℃ 图 时 ， 分 层 现象 不 再 明显 负温差的实验结果 图 是负温差 中间包 内流体 流动 的照 片 图中显示 ， 中间包 内流 动状 态与正 温 差 时完全 不 同 ， 尽管有下挡板 约存在 ， 主流股跨越下挡板后并 不上浮 ， 而是流 向中间包的底层 ， 沿着包底流 向出 口 在 中间包上 部 ， 由于 温 度较高 ， 密度较 小 ， 该 部分的液体基本不流动 ， 出现较大的死 区 图中的 白色部分 可见 ， 该条件下 中间包 内流体流 动 主 要是受 自然对流作用的控制 人流 与中间包 内液 体的温差 越 大 ， 这种现 象越 明显 随着 二 者温 差 的减小 ， 自然对流 的作用慢慢减弱 ， 强制对流 的作 用增强 但是 ， 只要 二者 的温 差大于 一 ℃ ， 中间 包 内的 自然对流都很 明显 实验发现 ， 一 ℃ 是 负 温差 中间包 内出现 非等温 流动的另一个临界点 图 负沮睡时 ， 中间包内流体的流动照片 · 韶 七 娘 如山 如 州 目血 闭 同样 ， 可以测 定 中间包 内特 征 点温度 随 时间 变化的情况 ， 如图 所 示 由图 中热偶 一 的记录 曲线可 以看 出 ， 当入 流 与 中间包 内液 体 的 温差 为负时 ， 挡墙后方形成上热下凉的温度分层 ， 较冷入流翻越挡墙贴底流 向出 口 整个 中间包上 层成为一个死 区 这种分层 的程度 由 一 ℃ 实验 温差 下十分明显 减 小到 一 ℃ 以 下 的不 明显 这 与较热 钢 水进入 中间包引起 的温度分层现象十 分相似 ， 但一个入 流在上 ， 一个入 流 在下 ， 均严重 恶化 中间包 内混 合和 夹杂物净化作用 △ 砚 ℃ △了 一 ℃ 一 ‘ 乙 一 ， “ 、 ‘ · 二 一 几讯、 伙 爪歹‘ 不不二长 几 决 ， 线义纷 竺 、 伪 气 加 侧蛆护、 加 侧蛆尸、 时间 时间 △界 ℃ ，‘‘山冉 ，八”汽‘﹄︸八 侧蛆尸、 △介礴℃ 一 攀敛三 时间 时间 图 ‘ 不同负沮睡条件下中间包内特征点通度的变化 件， 眼 明比” 叹姆 旧 咤 枕 五众比 伙 ︺佗一、一砂八曰‘ ︸八，山﹄谧，且一、︸ 侧明护