Skip to main content
SUPERVISOR
Nili ahmadabadi Mehdi,Ebrahim Shirani,Mohamad Reza Tavakoli nejad
مهدی نیلی احمدآبادی (استاد راهنما) ابراهیم شیرانی چهارسوقی (استاد راهنما) محمدرضا توکلی نژاد (استاد مشاور)
 
STUDENT
Armin Mohammadi esfahani
آرمین محمدی اصفهانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Experimental investigation of the flow field in tundish water model with detection methods and PIV for parametric analysis
In continuous casting of steels, enhancing the quality of steel is so important and the removal of inclusion can be controlled by studying the flow pattern in the tundish. In the present work, in order to study the flow pattern and optimize the tundish for getting the most residence time, experiments are applied to determine the best position for dams and weirs in a two-strand tundish. The water modeling is scaled in 1:6, and 24 various combinations of dams and weirs are researched by using potassium permanganate as an indicator to illuminate the flow. The residence time is compared in different conditions and the best conditions of dams and weirs are achieved. Then, by using the results of the first part of experiments, the flow pattern and the velocity field studied completely near inlet and outlet areas with PIV technique and the effect of different combination of weirs dams on flow field and maximom velocity location was observed. Finally it was observed that the diffused combination of weir dam with the angle of 15 degrees is the best combination that increased the residence time to 2.2 times toward the bare tundish Keywords: tundish, water model, physical modelling, flow detection, residence time, parametric study, PIV technique.
در طی فرآیند ریخته گری پیوسته، تاندیش آخرین مرحله ی اعمال تغییرات روی فولاد مذاب است بنابراین آخرین مرحله برای حذف ناخالصی از فولاد در این فرایند، تاندیش است. متداول بودن استفاده از ریخته گری پیوسته لزوم تحقیقات راجع به تاندیش را نشان می دهد. جلوگیری از نواقص ایجاد شده توسط آخال یک مساله مهم فنی در تولید فولاد با کیفیت است. یک راه حل برای حذف آخال و بهبود کیفیت محصول، افزایش زمان ماند سیال به جهت افزایش میزان جداسازی ناخالصی ها در درون تاندیش می باشد که هدف اصلی این پژوهش است. در این پژوهش، با استفاده از شبیه سازی به وسیله مدل آبی با مقیاس 1 به 6 نسبت به نمونه ی اصلی به تحلیل جریان سیال و زمان ماند پرداخته شد و برای شبیه سازی جریان سیال و ایجاد تشابه ناقص بین مدل اصلی و مدل آبی نمونه، از برابری عدد بی بعد فرود استفاده شد. ابتدا به روش آشکار سازی جریان با استفاده از مواد ردیاب، به بررسی تاثیر موانع با چیدمان های مختلف بر روی جریان و زمان ماند پرداخته شد و زمان ماند برای 24 چیدمان و مکان مختلف موانع اندازه گیری شد. سپس با استفاده از نتایج این بخش و یافتن مکان بهینه برای زوج مانع بالایی و پایینی، با استفاده از تکنیک سرعت سنجی تصویری ذرات PIV، به بررسی دقیق تر الگوی جریان و میدان سرعت در نواحی های نزدیک مانع و نزدیک خروجی پرداخته شد و تاثیر چیدمان های مختلف موانع روی الگوی جریان و مقادیر سرعت های ماکزیمم و همچنین مکان سرعت های ماکزیمم پرداخته شد تا تاثیر موانع در بهبود عملکرد جداسازی ناخالصی ها مشاهده و بررسی شود. در نهایت مشاهده شد که چیدمان دیفیوزری زوج مانع با زاویه ی 15 درجه در نقطه ی بهینه ی 10 سانتی متری از ورودی بهترین چیدمان از نظر افزایش زمان ماند است به طوریکه این چیدمان نسبت به حالت بدون مانع، زمان ماند را تا 120 درصد افزایش داد. همچنین در بخش دوم پژوهش و با استفاده از تکنیک PIV، الگوی جریان نزدیک خروجی و نزدیک مانع مشاهده شد و دیده شد که چیدمان دیفیوزری عملکرد بسیار مطلوبی در پخش مومنتوم سرعت به صورت یکنواخت در کل جریان و در نتیجه افزایش زمان ماند دارد. کلمات کلیدی: تاندیش، مدل سازی آبی، زمان ماند، آشکار سازی با ماده ی رنگی، تکنیک PIV.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی