炼钢中的计算流体力学

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随着计算流体力学在炼钢领域中的快速发展，已有大量数值模拟方面的研究论文发表，但还没有一本系统介绍现代炼钢中计算流体力学方面的书，涉及从流动理论、数值方法到应用技术等各个方面。著者及其课题组长期从事炼钢领域计算流体力学研究，我们将课题组多年来的研究成果系统化，并结合国内外专家学者在该领域的最新研究成果，撰写成本书，希望其能够促进我国炼钢工艺理论的发展和创新。

内容简介

本书可分为三大部分，即流动理论、数值方法和应用技术。前三章介绍了炼钢中的流体流动现象、模型化及湍流计算方法。第四章介绍了炼钢中计算流体力学的数值方法。第五至第九章介绍了计算流体力学方法在模拟炼钢中传输现象的应用技术，包括多相流动模拟；流动、电磁、温度多物理场耦合模拟；先进湍流模拟方法的应用及人口平衡模型在炼钢过程中的应用等。

目录

第一章 绪论

1.1 钢液的流动现象及冶金功能

1.2 流体流动的研究方法

1.3 计算流体力学在炼钢中的应用

第二章 炼钢中的流体流动现象及模型化

2.1 CFD基本控制方程

2.2 单相流动

2.3 多相流动

2.4 相变流动

2.5 电磁场

第三章 炼钢中的湍流模拟方法

3.1 湍流数值模拟方法

3.2 直接数值模拟

3.3 雷诺时均模拟

3.4 大涡模拟

第四章 计算流体力学的数值方法

4.1 常用的数值求解方法

4.3 对流-扩散方程的离散格式

4.4 压力修正法

4.5 代数方程的数值解法

第五章 钢包内钢-渣-气三相流动

5.1 钢-渣-气三相流动的数学建模

5.2 钢包内钢液流动的基本特征

5.3 钢包内钢液流动行为的控制

第六章 感应加热中间包内的流动及夹杂物运动

6.1 磁/热/流耦合模型的建立

6.2 磁流体流动与传热耦合数值分析

6.3 夹杂物运动

第七章 结晶器内钢液瞬态非对称流动的大涡模拟

7.1 大涡模拟数学模型

7.2 模型的验证

7.3 瞬态流场结构

7.4 偏流流场及周期性分析

7.5 漩涡结构及产生机理

第八章 结晶器凝固前沿氩气泡和夹杂物的瞬态运动

8.1 凝固过程数学模型

8.2 颗粒传输与捕捉模型

8.3 模型的验证

8.4 凝固坯壳内的瞬态流场

8.5 氩气泡和夹杂物的瞬态运动及统计

第九章 氩气-钢液两相瞬态非对称流动的大涡模拟

9.1 Euler-Euler-LES模型

9.2 模型的验证

9.3 氩气-钢液两相瞬态流动结果与分析

9.4 拉速对两相流动的影响

9.5 吹气量对两相流动的影响

第十章 结晶器内多尺寸泡状流的人口平衡模型

10.1 多组群质量传递模型数学建模

10.2 气泡粒径对气液两相流动的影响

10.3 数值方法的考核

10.4 多尺寸泡状流预测结果与分析

10.5 问题与展望

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