【摘 要】
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本课题采用模铸底吹氩工艺技术对模铸浇铸过程流体的流动进行了物理模拟和数学模拟研究，考察了上升砖偏心布置、圆形透气砖吹气和上升砖中心布置、环形透气砖吹气对模内液体浇铸至不同高度时混匀时间影响，通过观察示踪剂的流动，考察不同实验条件下模内流体的流动形态，并通过FLUENT软件对浇铸过程的速度场进行了数学模拟。
通过物理模拟实验研究，结果发现，吹气可以明显降低模内液体的混匀时间;对比不同实验方案下不同浇铸高度的混匀时间可知，上升砖中心布置、环形透气砖吹气时液体的混匀时间较长，上升砖偏心布置、圆形透气砖
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本课题采用模铸底吹氩工艺技术对模铸浇铸过程流体的流动进行了物理模拟和数学模拟研究，考察了上升砖偏心布置、圆形透气砖吹气和上升砖中心布置、环形透气砖吹气对模内液体浇铸至不同高度时混匀时间影响，通过观察示踪剂的流动，考察不同实验条件下模内流体的流动形态，并通过FLUENT软件对浇铸过程的速度场进行了数学模拟。
通过物理模拟实验研究，结果发现，吹气可以明显降低模内液体的混匀时间;对比不同实验方案下不同浇铸高度的混匀时间可知，上升砖中心布置、环形透气砖吹气时液体的混匀时间较长，上升砖偏心布置、圆形透气砖吹气时液体的混匀时间短;圆形透气砖距底盘中心距离为30mm和70mm时液体的混匀时间相差不大;环形透气砖吹气时模内的流体为对称性流动，圆形透气砖距底盘中心距离为30mm时模内的流体出现了较为对称性流动，优先选择环形透气砖吹气的实验方案。通过测量气泡的直径尺寸及个数分布可知，绝大部分气泡的直径范围为0.3-2mm，建议采用的气体流量为0.045m3/h。不吹气时，浇铸初期液面高度为40mm，液面会形成较大颗粒的卷渣;浇铸高度为80mm，卷渣现象基本消失;圆形透气砖和环形透气砖吹气时，浇铸初期液面卷渣程度均明显降低。
数学模拟计算过程中，对物理模拟浇铸初期上升砖液体的凸起高度、凸起形状、以及气体流动形态进行了模拟验证，结果较为吻合。对钢锭模模型及原型模内流体的流动进行数学模拟，结果表明吹氩有利于提高液体的流动速度。上升砖偏心布置、圆形透气砖吹气位置距底盘中心距离30mm时，速度流场的两个窝心基本在同一高度，形成的流场基本对称;上升砖中心布置、环形透气砖吹气时，速度流场的两个窝心在同一高度，形成对称的流场。
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