钢铁研究学报

作者：刘涛，刘俊达，陈永锋，焦魁明，左小坦，伍东玲

单位：1.芜湖新兴铸管有限责任公司，安徽芜湖241002；2.中南大学能源科学与工程学院，湖南长沙410083

关键词：关键词：中间包,数值模拟,OpenFOAM,湍流模型,边界条件

摘要：连铸中间包内部结构复杂，钢液流动状态多样，详尽准确的钢液流场信息是中间包控制和优化的前提。数值模拟方法已广泛应用于中间包内钢液流场研究，钢液流场的精确数值模拟离不开合适的湍流模型及相应的边界条件。基于CFD开源代码包OpenFOAM v8，分别应用标准k-ε模型、RNG k-ε模型、SST k-ω模型3种湍流模型，对称面边界、自由滑移边界2种液面边界条件，对中间包流场进行了数值模拟。通过与文献中实验结果比较，发现采用SST k-ω模型可以成功预测RTD曲线的“双峰”，且响应时间、峰值时间与实验结果较为接近；应用SST k-ω模型时，将液面边界类型由自由滑移改为对称面，获得的示踪剂响应时间的误差由93.89%降低至8.35%以下，峰值时间的误差由100.78%降低至12.32%左右。因此，SST k-ω模型、对称面液面边界可以较好地描述中间包内钢液流动过程。

来源：2022年第9期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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