底吹钢包水模型中示踪剂传输过程数值模拟

摘要

以钢包水模型为研究对象,用数值模拟方法研究了两类三种示踪剂(数学示踪剂:被动标量,物理示踪剂:纯水和KCl溶液)在流场中的传输过程。结果表明,被动标量和纯水示踪剂的传输规律基本相同;相比前两者,密度大于水的示踪剂(KCl溶液)较快地沿水模型中主循环流向水模型底部传输,并沿水模型底部向气柱和偏心侧区域运动,随后沿偏心侧壁面向上传输至小循环流,但由于偏心侧底部“死区”的存在,示踪剂在此区域停留时间较长,沿偏心侧壁面向上传输过程有所延缓;最终,从水模型中示踪剂质量分数纵截面图和监测点得到的混匀时间均表明,KCl溶液示踪剂较快完成混匀过程。