1995 Fiscal Year Annual Research Report
連鋳機鋳型内の溶鋼の自由表面におけるパウダー巻き込み機構とその制御規範の確立
Project/Area Number |
07555519
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Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
八田 夏夫 京都大学, 工学部, 教授 (30026041)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高谷 幸司 住友金属工業, 鉄鋼技術研究所, 主任研究員
藤本 仁 京都大学, 工学部, 助手 (40229050)
宅田 裕彦 京都大学, 工学部, 助教授 (20135528)
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Keywords | 自由表面 / モ-ルド / パウダー巻き込み / 浸漬ノズル / 数値解析 / 水モデル |
Research Abstract |
連続鋳造工程において,鉄鋼の品質向上の観点から,メニスカス近くの溶鋼流れの挙動を詳細に把握することが不可欠である.モ-ルドの上面に浮かぶパウダーは溶鋼の酸化防止,保温,シェルとモ-ルド内壁との間の潤滑剤として重要な役割を果たしている.しかし,このパウダーが溶鋼の中に吹き込まれ,非金属介在物として鉄鋼の品質低下を引き起こしている. 平成7年度の研究の主目的は,タンディシュから浸漬ノズルをを介してモ-ルドへ流入するモ-ルド内流れの挙動を,数値解析することである.本数値解析において,時間の経過に伴い自由表面形状がどのようになるかを調べるため,非定常座標系が採用された.この格子系は計算領域の一番上の面が自由表面境界に適合するように,各時間ステップごとに更新される.よって,物理空間での座標系は場所のみでなく,時間の関数としている.また,支配方程式系の離散化において,対流項にはDonor-Cell法を用い,拡散項には中心差分を適用している.得られた数値結果は実機大の水モデル実験の結果と比較し,両者の間には良好な一致が得られた.また,これらの成果は,鉄鋼協会誌に掲載されることが決まっている.
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[Publications] 八田夏男: "変形を伴う気泡まわりの流れ場の数値解析" 資源と素材. 111. 630-636 (1995)
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[Publications] 八田 夏男: "揚鉱管内を上昇する固気液3相流体の流動に関する数値モデル" 資源と素材. 111. 637-642 (1995)
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[Publications] 八田 夏男: "揚鉱管途中の空気注入による2相流から3相流への遷移を含めた非平衡な流れ場の数値解析" 資源と素材. (発表予定).
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[Publications] Natsuo Hatta: "Nimerical Analysis of Deformation Behaviro of a Water Droplet Impinging on a Solid Surfoce at Room Temperature" ISIJ International. 35. 1094-1098 (1995)
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[Publications] Natsuo Hatta: "Deformation Process of a Water Droplet Impinging on a Solid Surface" Transoctions of ASME, Journal of Fluids Engineering. 117. 394-401 (1995)
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[Publications] Hitoshi Fujimoto: "Deformation and Rebounding Processes of a Water Droplet Impinging on a Flat Surface Above the leidenfrost Temperature" Transactions of ASME, Journal of Fluids Engineering. 118(発表予定).
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[Publications] 八田 夏夫: "溶鋼の鋳型内流動における自由表面形状と流速の非定常挙動" 鉄と鋼. (掲載予定).
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[Publications] 高谷 幸司: "最近の高炉数学モデル" 鉄と鋼. 81. 1031-1036 (1995)
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[Publications] 高谷 幸司: "コンピュータによるプロセス解析シミュレーションの現状" 住友金属技報. 47. 45-53 (1995)