Аннотация

В связи с тем, что решение ряда вопросов производства чисто экспериментальным методом является затратным и малопроизводительным в настоящее время подавляющая часть разработок и решения самых сложных вопросов во всех областях техники выполняются с привлечением методов математического моделирования процессов. Моделирование этих процессов задач позволит, с одной стороны, экономить энергоресурсы при производстве стали, с другой стороны уменьшить загруженность оборудования для обслуживания технологических процессов.

В данном электронном учебнике, теоретические основы которого изложены в работе [1], предложены лабораторные работы по расчету гидродинамических и теплофизических процессов в:

  1. биметаллическом слитке,
  2. слитке с внутреннем холодильником,
  3. круглом стальном слитке.

Выбор этих трех технологий объясняется взаимообусловленным влиянием гидродинамики на теплофизику формирования слитка.

В первом слитке наблюдается следующая картина. В изложницу, наполненную до прибыльной надставки металлом (маточный расплав), добавляется металл, с другими теплофизическими параметрами, и определяются параметры скорости, температуры и доли твердой фазы.

Во втором в расплав вставляется внутренний холодильник (круглый или квадратный металлический стержень, сделанный из того же металла, что и маточный расплав или из другого металла) и моделируется гидродинамическая, теплофизическая обстановка.

В  третий моделируется заливка и формирования стали в круглом стальном слитке с расчетом последующего образования открытой и закрытой усадочной раковины.

Электронный учебник состоит:

  1. из теоретических разделов, в которых рассматриваются уравнения и краевые условия для каждой из предложенных задач и полученные, в ходе научных исследований результаты;
  2. лабораторных работ, созданных на базе пакетов прикладных программ для расчета вышеуказанных моделей.

Математическое моделирование гидродинамических и теплообменных процессов в стальных слитках