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结晶器内钢水搅拌液固温耦合数值模拟与实验研究

中文摘要第1-5页
英文摘要第5-10页
第1章 绪论第10-20页
 1.1 铸技术的发展对现代钢铁工业生产的意义第10-13页
  1.1.1 高效连铸技术的发展及面临的技术难点第10-12页
  1.1.2 异形坯连铸技术的发展及应解决的问题第12-13页
 1.2 连铸过程液固温耦合数值模拟理论和方法的发展第13-16页
  1.2.1 基于Fourier's热传导控制方程温度场数值模拟第13-14页
  1.2.2 基于湍流模型钢液流动的数值模拟第14-15页
  1.2.3 耦合数值模拟第15-16页
 1.3 连铸用浸入式水口的发展第16-18页
  1.3.1 材料的发展第17页
  1.3.2 结构的发展第17-18页
 1.4 本课题的主要研究内容及来源第18-20页
第2章 液固温耦合数值模拟的基本理论第20-42页
 2.1 连铸过程钢液湍流流动的数学描述第20-25页
  2.1.1 湍流流动的数学描述第20-21页
  2.1.2 湍流模型第21-24页
  2.1.3 壁函数第24-25页
 2.2 描述钢液流动和传热现象的基本方程第25-27页
 2.3 基本方程的离散化第27-34页
  2.3.1 有限控制容积法第27-28页
  2.3.2 有限控制容积法离散化通用格式第28-32页
  2.3.3 动量方程的离散化方程第32页
  2.3.4 压力校正方程第32-34页
  2.3.5 压力方程第34页
  2.3.6 能量方程的离散化第34页
 2.4 离散化方程的求解第34-37页
  2.4.1 边界条件的引入第34-35页
  2.4.2 凝固潜热的处理第35页
  2.4.3 逐次欠松弛迭代第35-36页
  2.4.4 固相率的确定第36页
  2.4.5 确定有效导热系数K_(eff)第36-37页
  2.4.6 SIMPLE算法第37页
 2.5 程序设计第37-42页
  2.5.1 程序结构第37-39页
  2.5.2 计算程序中的变量及符号说明第39-42页
第3章 小方坯连铸钢液流动与温度场耦合数值分析第42-52页
 3.1 小方坯连铸钢液流动三维数值模拟第42-45页
  3.1.1 X形浸入式水口浇注钢液流动三维数值模拟第42-43页
  3.1.2 漏斗形浸入式水口浇注钢液流动三维数值模拟第43-44页
  3.1.3 比较第44-45页
 3.2 小方坯连铸钢液流动与温度场三维耦合数值模拟第45-51页
  3.2.1 X形浸入式水口浇注钢液流动与温度场三维耦合数值模拟第45-48页
  3.2.2 漏斗形浸入式水口浇注钢液流动与温度场三维耦合数值模拟第48-51页
  3.2.3 比较第51页
 3.3 本章小结第51-52页
第4章 电磁搅拌钢液流动与温度场耦合数值分析第52-64页
 4.1 磁流体流场和温度场三维耦合数学模型第52-54页
 4.2 模型分析第54-63页
  4.2.1 电磁搅拌范围对温度场和流场的影响第54-57页
  4.2.2 拉坯速度对温度场和流场的影响第57-60页
  4.2.3 浇注温度对温度场和流场的影响第60-63页
 4.3 本章小结第63-64页
第5章 异型坯连铸钢液流动与温度场耦合数值分析第64-78页
 5.1 异形坯连铸钢液流动三维数值模拟第64-71页
  5.1.1 计算区域及网格划分第64-65页
  5.1.2 双浸入式水口浇注第65-66页
  5.1.3 单浸入式水口浇注第66-70页
  5.1.4 比较第70-71页
 5.2 异形坯连铸钢液流动与温度场耦合数值模拟第71-76页
  5.2.1 坯壳对流场的影响第71页
  5.2.2 浸入式水口形式的影响第71-73页
  5.2.3 浇铸过热度的影响第73-74页
  5.2.4 拉坯速度的影响第74-75页
  5.2.5 马钢异型坯实际生产过程流场与温度场耦合分析第75-76页
 5.3 本章小结第76-78页
第6章 结晶器内钢水自旋转搅拌的物理模拟第78-88页
 6.1 物理模型的建立方法第78-80页
  6.1.1 相似三定理第78页
  6.1.2 几何相似第78页
  6.1.3 动力相似第78-80页
 6.2 物理模型中速度场的测定第80-84页
  6.2.1 实验装置的构成第81页
  6.2.2 PIV系统的组成第81-82页
  6.2.3 测量步骤第82-83页
  6.2.4 BICC算法第83-84页
 6.3 速度场的测定结果分析第84-87页
  6.3.1 圆坯结晶器第84-86页
  6.3.2 方坯结晶器第86-87页
 6.4 本章小结第87-88页
第7章 结晶器内钢水自旋转搅拌的工业性实验研究第88-106页
 7.1 能使结晶器内钢水自旋转搅拌的X形浸入式水口第88-91页
  7.1.1 结晶器内钢水自旋转搅拌原理第88-89页
  7.1.2 X形浸入式水口制造第89-90页
  7.1.3 使用状况第90-91页
 7.2 结晶器内钢水自旋转搅拌对连铸坯组织的影响第91-97页
  7.2.1 低倍组织分析第91-94页
  7.2.2 高倍组织分析第94-97页
 7.3 结晶器内钢水自旋转搅拌对连铸坯力学性能的影响第97-105页
  7.3.1 力学性能分析第97-99页
  7.3.2 断口形貌分析第99-105页
  7.3.3 误差分析第105页
 7.4 本章小结第105-106页
结论第106-108页
参考文献第108-116页
攻读博士学位期间发表的论文及完成的科研项目第116-117页
致谢第117页

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