·494· 北京科技大学学报 2002年第5期 6 速度最大值 速度最大值 1.038 4 m/min 0.4865m/min 图2不同赋值方法下结晶器内钢液的流场图(-15).()模拟结果赋值法；b)直接赋值法 Fig.2 Calculated velocities in the mold using different methods for inlet boundary conditions 6.0 4.0 0.8 2.0 0.6 一直接赋值法 0.4 一☆一模拟结果赋值法 0.2 6.0 00 0 1.0 2.0 3.0 直接赋值法 模拟结果赋值法 d/m 口向上最大剪切：■剪切力为零；☐向下最大剪切力 图3不同赋值方法下结晶器窄面受到的剪切力， 图4不同赋值方法下窄面受到特征剪切力的位置 P为壁面剪切力，d为距自由面的距离 Fig.4 Special point positions of shear stress on the Fig.3 Shear stress on the narrow face wall using narrow face wall using different methods for different methods for inlet boundary conditions inlet boundary conditions 模拟结果赋值法下钢液对结晶器窄面的剪切力 方有两个指向结晶器中心线的速度矢量，这可 比直接赋值法的大，且撞击点位置稍有下移.因 能是由于水口出口上半部分钢液回流的结果 此，将水口的模拟结果与结晶器模型联合计算 3.4水口倾角对结晶器流场的影响 十分必要 由图5可以看出，改变水口倾角，流场的基 3.3结晶器内钢液流场的基本特征 本形式并没有改变，整个流场仍然有两个明显 图5(a),b)分别给出了模拟结果赋值法下 的回流区组成.而图7和图8可见，当水口倾角 不同侧孔倾角时结晶器内钢液的流动状态.可 为5°，0°，-15时，其撞击点的位置与结晶器自由 见，钢水自水口流出，撞击到结晶器窄面后分成 表面的距离分别为365.3,376.1,398.2mm,这就 向上和向下两股流动.向上的流股在自由表面 表明当水口倾角由5°变化到-15°时，其撞击点 附近形成两个较强回流，这将对结晶器卷渣产 的位置是逐渐下降的.钢液对窄面的剪切力也 生直接的影响.向下的流股也形成与上部回流 逐渐降低.在冲击点下方，射流形成的最大剪切 方向相反、范围更大的两个回流，向下发展的强 力位置也是逐渐下降的. 度逐渐减弱.同时发现，在结晶器人口部位的上北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 ，，，、哈占，占‘了丫十，。， 奋人下‘‘了丫占丫山下人山占了万名了舀下二，山百山 ，可， ，十‘丫玉，。中分令啥，中尸，尹户 ，。尹户护， 二们州材价曰狱趁卜 孟，‘了，山甲，，卫百 ‘ ，、，，十卜宁护，、，、，、，嘴节。啥呼，宁十寸 。 一 速度最大值 群髯 麟熬… ‘ 夕 件泛二忙之石堵针 丫络入心 二工澎尤 叭祥二上世幽翁留续孚性 蛋抢食琶沮孤分乙淤… 爵薯封 … ， 叱 二 ， ‘ 、 、 、 ‘ 、 二 门 今 ‘ 、 、 “ 闷 甲 七 、 ， ， 宁 、 ‘ 币 今 ， 口 口 口 咨 户 」 一 速度最大值 图 不 同赋值方法 下 结 晶 器 内钢 液 的流场 图 一 模拟结 果 赋值法 伪 直接赋值法 币 日 曰、气 一 直接赋值法 去 模拟结果赋值法 碑 芍 图 不 同赋值方法 下 结 晶器 窄面 受 到 的剪切 力 为 壁面 剪切 力 ， 为 距 自由面 的距 离 直接赋值法 模拟结果赋值法 口 向上最大剪切 力 剪切力为零 口 向下最大剪切力 图 不 同赋值方 法 下 窄面受 到 特征 剪切 力 的位里 月 口 模拟结果赋值法 下 钢液对结 晶器窄面 的剪切力 比直接赋值法 的大 ， 且撞击点位置稍有下 移 因 此 ， 将水 口 的模拟 结果 与结 晶器模 型 联合计算 十分必 要 结 晶器 内钢液流场 的基本特征 图 ， 分别给 出 了模拟结果 赋值法下 不 同侧孔倾角时结 晶器 内钢液 的流 动状态 可 见 ， 钢水 自水 口 流 出 ， 撞击到结 晶器窄面后 分成 向上 和 向下 两股流 动 向上 的流股在 自由表 面 附近形 成两 个较强 回流 ， 这将对结 晶器卷渣 产 生 直接 的影 响 向下 的流 股也形 成 与上 部 回 流 方 向相反 、 范 围更大的两个 回流了向下 发展 的强 度逐渐减弱 同时发 现 ， 在结 晶器人 口 部位 的上 方有两个指 向结 晶器 中心 线 的速度矢量 ， 这可 能是 由于水 口 出 口 上半 部分钢液 回流 的结果 水 口 倾角对结晶器流场 的影响 由图 可 以看 出 ， 改变水 口 倾角 ， 流 场 的基 本形式并没 有改 变 ， 整个流 场仍然 有 两个 明显 的 回流 区组成 而 图 和 图 可见 ， 当水 口 倾角 为 “ ， “ ，一 “ 时 ， 其撞击点 的位置与结 晶器 自由 表 面 的距离 分别为 ， ， ， 这 就 表 明 当水 口 倾角 由 变 化到 一 时 ， 其撞击点 的位置是逐渐下 降的 钢液对窄面 的剪切力也 逐渐降低 在 冲击点下 方 ， 射流形成 的最大剪切 力 位置也是逐 渐下 降的