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凝固过程中温度场和自然对流场的数学解析

A Mathematical Model of the Natural Convection Flow during Solidification

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【作者】 董履仁; 韦远;

【Author】 Dong Luren Wei Yuan (Beijing University of Iron and Steel Technology)

【机构】 北京钢铁学院; 北京钢铁学院;

【摘要】 <正> 凝固过程中钢液的流动影响着钢锭的偏析以及夹杂物的聚积,因此,许多冶金工作者对此进行了大量的研究。以往,钢液内自然对流的测定主要是使用示踪剂的方法。由于该方法本身的局限性,各作者所测定的结果相差较大。此外,这一方法只能测定出凝固前沿自然对流的最大速度,而无法得到全部流场的信息。最近,高桥等人提出了用树枝晶编转角度来求解钢液内的流动速度,但此方法并不能给出更多的信息。

【Abstract】 Experiments were carried out to simulate the solidification of steel ingots with a 30%(wt)aqueous solution of ammonium chloride The tran- sient temperature profiles and the velocity fields near the so idification front (using the tracer)were measured.A mathematical,model has been developed to describe the solidification process by means of the differential energy balance and laminar Navier-Stokes equations.Experimental results show that the model can be used for the solididication of steel ingots.

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