izpis_h1_title_alt

Primerjava turbulentnih modelov za napovedovanje obnašanja toka v kokili pri kontinuirnem ulivanju jekla
ID Kunavar, Ajda (Avtor), ID Šarler, Božidar (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (6,76 MB)
MD5: CF3DE14E94AAD2A313ECFCF5CC1BF230

Izvleček
V delu je opisana zgradba numeričnega modela in rezultati simulacije vodnega modela, ki posnema tok jekla pri procesu kontinuirnega ulivanja jekla. Simulacije napovedujejo tokovne razmere v kokili, ki vplivajo na kakovost in učinkovitost tega procesa v industriji. Razvita sta geometrijski model vodnega modela kokile in 3D blok strukturirana prostorska diskretizacija. Z uporabo RANS pristopa za modeliranje turbulence ter z uporabo VOF modela za obravnavanje proste površine je izdelan tri-razsežni model. Skupaj s pravilno izbranimi računskimi parametri omogoča natančno, ponovljivo, od računske mreže neodvisno in numerično stabilno simulacijo hitrostnih in tlačnih razmer v vodnem modelu. Za modeliranje turbulence sta uporabljena modela realizacijski k-epsilon in SST k-omega. Izvedena je simulacija in analiza hitrostnih profilov in hitrostnih polj na izbranih lokacijah. Rezultati simulacij izbranih turbulentnih modelov so primerjani med seboj ter z rezultati eksperimentalnih podatkov, pridobljenih na podlagi meritev z metodo sledenja delcev. Primerjava rezultatov simulacij posameznih modelov z eksperimentom pokaže, da je k-omega model nekoliko primernejši za napovedovanje. Primerjava prav tako pokaže, da lahko z uporabo obeh turbulentnih modelov kvalitativno napovemo primarni tok v zgornjem in srednjem delu kokile. V spodnjem delu kokile pa se rezultati primarnega toka pri obeh modelih ne ujemajo povsem z eksperimentom. Čeprav k-epsilon in k-omega zadovoljivo opišeta primarni tok pa njuna uporaba ni primerna za dobro napovedovanje sekundarnega toka.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:kontinuirno ulivanje jekla, vodni model, numerični model, k-epsilon turbulentni model, k-omega turbulentni model, validacija
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Kraj izida:Ljubljana
Založnik:[A. Kunavar]
Leto izida:2020
Št. strani:XXII, 56 str.
PID:20.500.12556/RUL-114153 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:621.74:669.14:004.942(043.2)
COBISS.SI-ID:17049115 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:19.02.2020
Število ogledov:1595
Število prenosov:393
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Comparison of turbulent models for predicting the flow behavior in a mould during continuous casting of steel
Izvleček:
In the thesis is the structure of the numerical model and the simulation results of a water model which imitates the flow of steel during continuous casting of steel process. The simulations predict the flow behaviour in the mould, which affects the quality and the efficiency of this process in the industry. A geometric model of mould's water model and a 3D block structured spatial discretization are developed. Using the RANS approach for modeling turbulence and the VOF model to address the free surface, a three-dimensional model is developed. Together with accurately selected computational parameters, the model enables precise, robust, independent and numerically stable simulation of velocity and pressure conditions of the water model. The realizable k-epsilon and SST k-omega models are used to model the turbulence. A simulation and analysis of velocity profiles and velocity fields at selected locations is performed. The simulation results of both turbulent models are compared with each other and with the results of the particle image velocity based experimental data. The comparison of the simulation results of the individual models with the experiment shows that the k-omega model is slightly more suitable for prediction. The comparison also shows that both turbulent models can qualitatively predict the primary flow in the upper and middle section of the mould. However, in the lower section of the mould, the results of both models do not exactly match the experiment in the primary flow. Although k-epsilon and k-omega models adequately describe primary flow, their use is unsuitable for proper predicting of the secondary flow.

Ključne besede:continuous casting of steel, water model, numerical model, k-epsilon turbulence model, k-omega turbulence model, validation

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj