Numerical modelling of continuous casting of round billets with turbulence in the melt

Mramor, Katarina (avtor), Rek, Zlatko (avtor), Vertnik, Robert (avtor), Šarler, Božidar (avtor)

The present work aims to solve the continuous casting benchmark problem in axisymmetry with turbulence in the melt by the meshless method. The physical model of the liquid-solid system that involves mass, momentum and energy conservation is formulated in the mixture continuum approximation. The melt is assumed Newtonian and incompressible. A k-epsilon Reynolds averaged Navier-Stokes turbulence model is implemented with Abe-Kondoh-Nagano closures. The mushy region is modelled as a Darcy porous media with the Kozeny-Carman permeability model. The solution of partial differential equations is implemented locally using collocation with radial basis functions and explicit time-stepping. The velocity pressure coupling is performed using the fractional step method. The validation of the model is assessed by comparing its outcomes with the results of the finite volume method. A sensitivity study of the varying casting speed and temperature on the velocity, temperature, and solid fraction fields is shown.

• Jezik: Angleški jezik
• Ključne besede: continuous casting of steel, CFD, turbulence modeling, meshless methods
• Vrsta gradiva: Članek v reviji
• Tipologija: 1.08 - Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci
• Organizacija: FS - Fakulteta za strojništvo
• Status publikacije: Objavljeno
• Različica publikacije: Objavljena publikacija
• Leto izida: 2024
• Št. strani: 6 str.
• Številčenje: Vol. 2766, art.012200
• PID: 20.500.12556/RUL-158326
• UDK: 519.62:621.74
• ISSN pri članku: 1742-6596
• DOI: 10.1088/1742-6596/2766/1/012200
• COBISS.SI-ID: 197863171
• Datum objave v RUL: 05.06.2024

Gradivo je del zbornika

• Naslov: Eurotherm 2024
• COBISS.SI-ID: 197654787

Gradivo je del revije

• Naslov: Journal of physics. Conference series
• Založnik: Institute of Physics Publishing
• ISSN: 1742-6596
• COBISS.SI-ID: 2035044

Licence

• Licenca: CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
• Povezava: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
• Opis: To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: kontinuirno ulivanje jekla, računalniška dinamika tekočin, modeliranje turbulence, brezmrežna metoda

Projekti

• Financer: ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
• Številka projekta: J2-4477
• Naslov: Razvoj inovativnih brezmrežnih metod za večfizikalne in večnivojske simulacije vrhunskih tehnologij

• Financer: ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
• Številka projekta: P2-0162
• Naslov: Tranzientni dvofazni tokovi (2009-2021) -> Večfazni sistemi (2022-2027)