Vol.24 冯妍卉等：反向凝固器内伴随固液相变的湍流流动与传热的数值分析 ·599· 0.9 0.8 普 0.6 4 6 2 0.2 0 0 1 2 3 t/s 00 57.0 28.5 19.0 v/m.min 0 0.4 图5薄带出口厚度随母带拉速（母带停留时间）的变化 0 0.2 0.5 Fig.5 Thickness change of final the sheet with casting x/m speed 图3液相区的速度分布和流函数 Fig.3 Velocity distribution and streamlines in the liquid 实验室条件下新生相生长情况及其模拟 steel phase 计算结果©如图6所示.图中虚线为母带半厚， 1.0 实线为计算值，圆圈代表实验测量值.比较图5 与图6可见：一方面，两个过程新生相的生长有 着相似的规律，另一方面，实验室情况下由于母 0.8 带静止不动，凝固层的最大生长厚度增大了，母 +1450 带在凝固器内允许停留的时间也延长了.综上 1495 1530 所述，母带在凝固器内的停留时间是影响新生 0.6 相生长的关键因素，为防止母带熔断，停留时间 1400 1532 应小于一极限值 04 1535 120实验数据 一计算值 1250 10 0.2 剑 1000 出 0 0 4.75 9.50 口 6 '0 x/mm 图4相界面和母带附近的温度分布 把 Fig.4 Temperature distribution and phase interfaces 间)变化的计算结果.可见拉速存在下限值。 0 0 10 15 16.3m/min,当母带运动速度小于此值时，母带 t/s 将发生熔断.实际上，凝固器内液面高度一定 图6实验条件下薄带出口厚度随母带停留时间的变化 时，母带拉速的变化相当于母带在凝固器内停 Fig.6 Thickness Change of new growth with time under 留时间的变化 the static stateV b l 一 2 4 冯妍 卉等 :反 向凝 固器 内伴 随固液相 变的湍流 流动与 传热 的数值分 析 .O 气 漪 .O 扩 .O : O| ! . 0 `U4 一, 集烈藉橄遏侧迹籍州匀口日 邝个卜”了J . JJ 妇 . 1咬r l 件J .0早的 5 7 . 0 2 2 8 . 5 3 丁 / s 19 . o v m/ · m i n 一 ’ x 加 图 3 液相区 的速度分 布和流 函 数 Fi g · 3 Ve l o e i yt d i s t ir b u t i o n a n d s t er a m il n e s i n t h e ilq u id s et e l P h a s e 图 5 薄 带 出口厚 度随母 带拉速 (母 带停 留时 间)的变化 F ig · 5 T h i e kn e s s e h a n g e o f 枷 a l ht e s h e e t w it h e a , it n g s P e e d 遏 八 一i ! … 二 t ) { { X , 』 尹1 权 14 5 0 飞. 、 ! 、 、 、 龟 14 0 0 、 撼 实验 室条 件下新 生相生长情 况 四,及其模拟 计算结果 【10 ,如 图 6 所示 . 图 中虚线为母带半厚 , 实线为计算值 , 圆圈代表实验测量值 . 比较 图 5 与图 6 可见 : 一方面 , 两个过程新生相的生长有 着相似的规律 , 另一方面 , 实验室情况下 由于母 带静止不 动 , 凝 固层的最大生长厚度增大了 , 母 带在凝 固器 内允许 停 留的时间也延长 了 . 综上 所述 , 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 , 为防止母带熔断 , 停留时间 应小于 一 极限值 . 籍追侧殴编司州书鞍鞭口日 0 ` 2 0 4 . 7 5 x m/ m 图 4 相 界面和母 带 附近 的温 度分布 F ig . 4 eT m P e r a t u er d i s t r 汤 u t io n a n d Ph a s e in t e r af e e s 间) 变化 的计算结果 . 可 见拉速存在 下 限值 v0 = 16 3 n 口m in , 当母带运动速度小于 此值 时 , 母带 将 发生熔断 . 实 际上 , 凝 固器 内液面高度一 定 时 , 母 带拉速的变 化相 当于母带 在凝 固器 内停 留 时间的变化 . l 2 l 0 8 6 4 2 0 } } 片. 目 t . . . . … , . . . . . … 目 . 口口. … 口 … 口 . . . . . . . . . . … 口 … 口 . . . . … 口 . 曰 阅… 阅 . 口. . . 口 . . 口口 . . . . . . … 口 . 1 I I 0 5 1 0 15 T / S 图 6 实验 条件 下薄带 出 口厚度 随母带停 留时间的变化 F i g · 6 T h i e 如e s s C h a n g e o f n ew g r o w t h w i t b t加e u n d e r t h e s t a ti c s t a t e