11558

شبيه سازي انجماد و توزيع تنش در لايه جامد حين اعمال تغيير شكل جزيي (Soft Reduction) در فرايند ريخته گري پيوسته شمش فولاد

1398

دكتر محمدرضا ابوطالبي- دكتر سيد حسين سيدين

امروزه عمده شمش‌هاي فولاد توليدي در جهان با استفاده از فرآيند ريخته گري مداوم توليد مي‌شود. با توجه به پيچيدگي فرآيند و دشواري اندازه‌گيري پارامترهاي فرآيند و كنترل آنها، مدل‌سازي عددي روشي ارزشمند و مفيد براي كنترل و بهينه سازي فرآيند مي‌باشد. در پژوهش حاضر با هدف محاسبه توزيع دما و روند انجماد در شمش ريخته‌گري پيوسته، شبيه‌سازي عددي سه بعدي جريان مذاب و انتقال گرما همراه با انجماد انجام شده است. براي مدلسازي جريان آشفته از مدل k-ε و براي تصحيح جريان در ناحيه خميري از معادله دارسي استفاده گرديده است. معادلات انتقال حاكم بر فرآيند با توجه به شرايط مرزي مناسب به كمك روش حجم‌ محدود حل شده‌اند. به منظور ارزيابي مدل حاضر، نتايج بدست آمده از اين تحقيق با نتايج آزمايشگاهي و شبيه سازي ساير محققين در زمينه ريخته‌گري پيوسته بيلت فولاد مقايسه شده كه توافق قابل قبولي را نشان داده است. همچنين در اين تحقيق به آناليز تنش در لايه جامد كه تحت عمليات تغيير فرم جزئي قرار گرفته است، پرداخته شده است. به منظور بررسي توزيع تنش در لايه جامد تشكيل شده طي فرآيند ريخته‌گري مداوم شمش فولاد، نرم افزار COMSOL Multiphysics كه بر پايه روش FEM است، مورد استفاده قرار گرفته است كه در آن از نتايج حاصل از مدل انتقال حرارت و انجماد به عنوان ورودي نرم افزار استفاده شده است. به كمك اين نرم افزار توزيع تنش در لايه جامد تحت تنش مكانيكي و حرارتي محاسبه شده و امكان بروز ترك در لايه جامد مورد ارزيابي قرار گرفته است.

1/1/1900 12:00:00 AM

77236

1401/10/03

شبيه سازي عددي , ريخته گري پيوسته , انتقال گرما , جريان سيال , تغييرفرم جزئي , آناليز تنش

numerical simulation , continuous casting , heat transfer , fluid flow , soft reduction , stress analysis