底吹钢包气-钢-渣三相流过程离散-连续转化及联合算法

摘要

针对底吹钢包内气-钢-渣三相流过程中小尺度离散气泡和较大尺度自由界面共存的问题,本文采用离散气泡模型模拟小尺度气泡,而对较大尺度气泡和渣层的上下表面则采用界面追踪法直接求解,并采用大涡模拟方法以更好地描述其中的非稳态流动规律.同时,建立离散气泡和大尺度连续气体的转化模型,实现离散-连续联合的多尺度多相流数值计算方法.模型可以同时完整地描述大尺度连续界面和小尺度离散气泡的运动行为;较完善地揭示了小尺度离散气泡的合并过程,离散气泡和连续界面的相互作用及聚合过程,大尺度气泡的运动、 变形及合并破碎过程,渣层波动、 渣滴及渣眼的形成及演变过程等,并对比实验结果验证了模型的可靠性.