特厚矩型坯结晶器流场与温度场模拟及锥度计算

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结晶器是连铸机的核心部件，其锥度合理与否对铸坯质量有着至关重要的影响。合理的锥度有助于连铸拉速的提高，防止拉漏的产生，提升铸坯质量以及延长结晶器使用寿命。国内特大断面的矩型坯锥度研究很少，设计研究方法还在探索当中，因此对特厚矩型坯锥度研究是很有必要的。
　　本文就尺寸为1500mm×750mm的特厚矩型坯锥度进行研究，主要是利用数值模拟方法，通过有限元软件FLUENT与ANSYS的相关结合，对所研究的坯形进行流固耦合与热力耦合模拟，最终得出结晶器锥度分布，期望能为以后对特厚矩型坯结晶器相关技术的研究提供一定的理论参考。
　　首先建立三维铸坯1/4模型，利用FLUENT有限元软件模拟铸坯的流场，为下一步流固耦合模拟分析作参考。
　　其次利用建立的三维1/4模型，利用FLUENT有限元软件对铸坯进行流固耦合模拟，分析铸坯的流场对温度场和凝固的影响，得出在不同拉速的温度场和凝固，为铸坯热力耦合模拟提供合理的温度场条件。
　　最后通过有限元ANSYS建立铸坯的三维1/4模型，导入利用软件FLUENT模拟所得三维铸坯温度场进行热力耦合模拟，得出铸坯的收缩曲线，通过曲线分析得出该坯形的结晶器内腔锥度为多锥度抛物线形式，利用模拟的结果得出1500mm×750mm矩型坯的宽窄面中心参考设计锥度，发现坯壳表面中心上部收缩曲线有上下起伏，并且宽面收缩曲线上下起伏段更长。

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作者
郝鸿鑫;
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作者单位

燕山大学;

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授予单位燕山大学;
学科机械设计及理论
授予学位硕士
导师姓名张兴中;
年度 2016
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类连续铸钢设备;结构、零部件;
关键词
连铸机; 结晶器; 锥度; 参数设计;

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