D01:10.13374/1issn1001053x.1995.03.01 第17卷第3期 “北京科技大学学报 Vol.17 No.3 1995年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.1995 DC一EAF熔池电磁搅拌与传热的数值计算 郭鸿志)赵沛2)王开力2)傅杰2)马廷温2) 1)北京科技大学热能工程系，北京1000832)北京科技大学冶金系 摘要：本研究应用Spalding数值计算方法，移植顶吹转炉成功的数模与计算软件，加 入电磁场洛仑兹力，在理论分析的基础上研制了30底电极直流电弧炉熔池电磁流场温度场 数学模型，开发了计算软件，计算了流场、温度场。 关健词：DC-EAF熔池，电磁搅拌，传热，数值计算 中图类分号：TF748.41 Numerical Calculation on Electromagnetic Stirring and Heat Transfer in DC-EAF Bath Guo Hingzhi)Zhao Pei2 Wang Kaili2)Fu Jie2 Ma Tingwen? 1)Department of Thermals Energy.USTB,Beijing 100083,PRC 2)Department of Metallurgy.USTB ABSTRACT On the basis of successful mathematic model of LD converter and taking electromagnetic force into consideration,a model and spalding's numerical method are developed to calculate electromagnetic field and temperature field of 30t DC arc fur- nace with bottom electrodes.As a result,the electromagnetic field,temperature distrubution are worked out. KEY WORDS DC-EAF bath,electromagnetic stirring,heat transfer,numerical calculation 对直流电弧炉熔池内电磁流体的动量、热量和质量输运过程进行数值模拟在国内尚 属空白；国外刚刚起步叫.其不足之处是：(1)边界条件过于简化，忽略了电弧对 熔池的冲击力及凹坑：(2)涡量输运方程中忽略了洛仑兹力、热浮力，算错了湍流雷诺切应 力，因此其计算结果是不对的， 本文旨在建立完整的接近实际的数学模型并开发研制DC一EAF熔池内输运过程数 模通用计算软件. 1理论分析 直流电弧炉内的物理现象极为复杂，电、磁、对流、传导、辐射、化学反应等各种现象 1994-03-29收稿 第一作者男49岁副教授 *国家八五科技攻关项目第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 “ 上 刀 一 熔池 电磁搅拌与传热的数值计算 ’ 郭 鸿 志 ， 赵 沛 王 开 力 傅 杰 马 廷 温 北 京 科 技 大 学 热 能 工 程 系 ， 北 京 北 京 科 技 大 学 冶 金 系 摘 要 本 研 究 应 用 数 值 计 算 方 法 ， 移 植 顶 吹 转 炉 成 功 的 数 模 与 计 算 软 件 ， 加 人 电 磁 场 洛 仑 兹 力 ， 在 理 论 分 析 的 基 础 上 研 制 了 底 电 极 直 流 电 弧 炉 熔 池 电 磁 流 场 温 度 场 数 学模 型 ， 开 发 了 计 算 软 件 ， 计 算 了 流 场 、 温 度 场 关 键 词 一 熔池 ， 电磁 搅 拌 传 热 ， 数 值 计 算 中图类 分 号 一 心 ， ， ， ， ， ’ ， ， 一 ， ， ， ， 对直 流 电 弧 炉 熔 池 内 电磁 流 体 的 动 量 、 热 量 和 质 量 输 运 过 程 进 行 数 值 模 拟 在 国 内 尚 属 空 白 国 外 刚 刚 起 步 ， 其 不 足 之 处 是 边 界 条 件 过 于 简 化 ， 忽 略 了 电 弧 对 熔 池 的冲 击 力 及 凹 坑 涡 量 输 运 方 程 中忽 略 了 洛 仑 兹 力 、 热 浮 力 ， 算 错 了湍 流 雷 诺 切 应 力 ， 因此 其 计算 结 果 是 不 对 的 本 文 旨在 建 立 完 整 的接 近 实 际 的 数 学 模 型 并 开 发 研 制 一 熔 池 内 输 运 过 程 数 模 通 用 计 算 软 件 理论分析 直 流 电弧 炉 内 的物 理 现 象 极 为 复 杂 ， 电 、 磁 、 对 流 、 传 导 、 辐 射 、 化 学 反 应 等 各 种 现 象 一 一 收 稿 第 一 作者 男 岁 副 教 授 国 家 八 五 科 技 攻 关 项 目 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1995．03．017