Vol.19 No.3 朱洁等：DC-EAES-LF熔池电弧电渣加热过程的三维数值模拟 ·257· 算中强度量采用亚松弛因子，收敛标准为0.001. 5 结果及讨论 1.54 T℃ <1618 图2，图3分别为加热6,14,20min时， 1619- 1.26 计算的对称面的温度分布.从图中可以看 出：(1)电弧正下方钢液表面附近温度最高， 0.98 1595 这是等离子体系强电弧对流换热所致；(2) -1593 过0.70 双阳极与电弧之间的两个加热区下的金属 1591- 熔池中存在2个高温区，这是电弧电渣加热 0.42 1576 的结果；(3)2个涡心附近是2个高温区，该 0.14 区特点的形成是由于底吹氩气搅拌形成2个 0.00 回流区，2个涡心附近速度很小，对流换热效 -0.84-0.56-0.280.000.280.560.84 位置/m 果差；(4)熔池中广大中间地带温度分布呈 图2 对称面温度分布(6min,2×103m/s) 1.54 (a) 1.54 (b) 1.40 1.40 60 1.26 1.26 1.12 1.12 04 0.98 0.98 一1612 161 -141 0.84 0.84 0.70 0.70 11 0.56 0.56 0.42 0.42 0.28 0.28 0.14 0.14 0.0 0.00 1606 0.84-0.56-0.280.000.280.560.84 0.84-0.56-0.280.000.280.560.84 位置/m 位置/m 图3对称面温度分布(a)14min,8.3×10m/s,b)20min,8.3×10m/s(图中单位℃) 1615 1615 1610 一一实验 1610 1605 实羚 计算 1605 计算 1600 1600 W 1595 1595 1590 1590 1585 1585 1580 1580 1575 1575 1570 157 02 468101214161820 024 68101214161820 tmin t/min 图4计算与实测温度的比较（已1华0.645， 图5计算与实测温度的比较 r/R0.105,0=180) (2/0.452,r/R-0.105,0-=0V o l . 1 9 N o . 3 朱洁等: E 〔 一 E A E S 一 L F 熔池 电弧电渣 加热过程 的三维数值模拟 . 2 5 7 . 算 中强度 量采 用亚 松 弛 因子 , 收 敛标 准为 0 . 0 0 1 . 5 结果及讨论 图 2 , 图 3 分 别 为加 热 6 , 14 , 2 0 m i n 时 , 计算 的 对称 面 的 温 度 分 布 . 从 图 中 可 以 看 出 : (l ) 电弧 正 下方 钢 液 表 面 附近 温度 最 高 , 。 这是 等 离 子 体系 强 电 弧 对流 换 热 所 致 ; ( 2) 晌 双 阳极 与 电 弧 之 间 的 两 个 加 热 区 下 的 金 属 划 熔池 中存 在 2 个高 温 区 , 这是 电弧 电渣 加 热 的结 果 ; ( 3) 2 个涡 心 附 近 是 2 个 高温 区 , 该 区特点 的形 成是 由于 底 吹氢气 搅拌 形成 2 个 回流 区 , 2 个 涡心 附 近速度 很 小 , 对流 换热 效 果 差 ; (4) 熔池 中 广 大 中 间地 带温 度 分 布 呈 厂 二一 口叮……二口 位置 / m 图2 对称 面温度分布 ( 6 m i n , 2 x 1 0 一 m 今s ) …54 , .且, 皿. ,诬1且 、 , V ~ 叭 斗 咬 1 / 气 产, , 5 4丽 少孟之挂去熟 ;平泛匕七二二充、 卜 兔 厂刁{认 ( . _ . )] 只尹 盏云奋注理云若盏全岌泛卜之二绍半 / 毛 ) b ) 一 T/灌℃ 笼 盆酬鳖一 醚 — , 川 ~ 、 J 一 一 洲 00 nUǎU0 咧妇、日 姗咧.溯lz056 啊划、日 0 . 4 2 0 . 2 8 0 . 14 0 . 0 0 一 一 0 . 8 4 一 0 . 5 6 一 0 . 2 8 0 . 00 0 . 2 8 0 . 5 6 0名4 一 0 . 5 6 一 0 . 2 8 位置/ m 图3 对称面温度分布 ( a ) 1 4 m i n , 8 . 3 x 1 0 闷 m l s , 0 . 0 0 位置 / m 0 2 8 0 . 5 6 0 . 84 一4 一0 8翎川州司州仑g喇2 | 一 1创.0 0少ūI ù以I 4 `, I n ù 伪)2 0 m i n , 5 . 3 x 1 0 闷 m z s (图中单位℃ ) 1 6 15 1 6 10 1 6 0 5 1 6 0 0 实验 计算 夕 实 验 计算 夕 6 一 ` 尸两 1 5 9 5 1 5 9 0 1 5 8 5 1 5 8 0 1 5 7 5 1 5 7 0 , , 二 声 尸民 夕 1 6 1 5 1 6 1 0 1 6 0 5 1 6 0 0 1 5 9 5 1 5 9 0 1 5 85 1 5 80 1 5 7 5 1 5 7 0 0 2 4 6 8 1 0 1 2 14 1 6 1 8 2 0 岁m i n 0 2 10 1 2 14 1 6 1 8 2 0 扩 1l l l n 产尸JO< ù 二乙Z,U 厂一Z片月 图4 计算与实测温度 的比较 (岁 价 .0 64 5 , r/ R 0 . 1 0 5 , 卜1 8 0 0 ) 图5 计算与实测温度 的比较 (岁 华 0 · 4 52 , r/ 持=0 . 1 05 , 口= O勺