炼钢中的计算流体力学

图书标准信息

• 作者 李宝宽、刘中秋 著
• 出版社 冶金工业出版社
• 出版时间 2016-09
• 版次 1
• ISBN 9787502472658
• 定价 58.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 239页
• 字数 382千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　《炼钢中的计算流体力学》共11章，系统地阐述了计算流体力学在炼钢中的应用，涉及从流动理论、数值方法到应用技术等各个方面。将现代流体力学中的新理论和新方法应用于金属冶炼过程，重点介绍了作者多年来在揭示高温熔体流动规律、发展工艺过程的数学模型和改善工艺操作等方面取得的一些有价值的研究成果，包括多相流动；流场、电磁场和温度场的耦合；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。
　　《炼钢中的计算流体力学》可供高等院校冶金、化工和热能工程方面的教师、学生阅读，也可供广大冶金企业和科研机构的科研工作者参考。

【作者简介】

李宝宽，1963年生，辽宁辽阳人。教授，博士生导师。年于东北工学院（现东北大学），获博士。1998~2000年于本东京大学做博士后研究，2006~2007年于美国普渡大学做访问学者。美国钢铁学会(aist)、本铁钢学会(isij)、tms会员。辽宁省百千万人才工程百人层次。湖北省楚天学者特聘教授。主要研究方向：金属精炼与连铸工艺中热物理过程及模型化，能源与环境工程中热物理过程及模型化。主持了高技术研究发展计划、自然科学（面上、重点、靠前合作）等10余个项目。其中包括重大地区靠前交流项目“双合金汽轮机转子电渣重熔接续制备的科学基础”，自然科学重点项目“核电用大型钢锭电渣重熔技术的基础研究”，高技术研究发展计划（863计划）项目“利用电磁搅拌改善电渣重熔模具钢组织结构的研究”等；并参与了重大科技专项“大型电渣重熔炉设备”等多项重点项目。承担了多个横向课题。

【目录】

1 绪论
1.1 钢液的流动现象及冶金功能
1.1.1 钢包精炼
1.1.2 中间包冶金
1.1.3 结晶器冶金
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概述
1.3.1 钢包精炼过程数值模拟
1.3.2 中间包冶金过程数值模拟
1.3.3 结晶器冶金过程数值模拟
参考文献
2 炼钢中的流体流动现象及模型化
2.1 CFD基本控制方程
2.1.1 连续性方程
2.1.2 动量方程
2.1.3 能量方程
2.1.4 湍流附加方程
2.1.5 初始条件及边界条件
2.2 单相流动
2.2.1 RANS控制方程
2.2.2 LES控制方程
2.3 多相流动
2.3.1 离散相模型
2.3.2 VOF模型
2.3.3 双流体模型
2.4 相变流动
2.4.1 钢液运动方程
2.4.2 凝固过程能量方程
2.5 电磁场
2.5.1 磁场的计算
2.5.2 流场的计算
2.5.3 电磁力的计算
参考文献
3 炼钢中的湍流模型
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
3.3.1 标准k-ε模型
3.3.2 RNG k-ε模型
3.3.3 标准k-ω模型
3.3.4 SSTk-ω模型
3.3.5 雷诺压力模型
3.3.6 模型的缺陷
3.4 大涡模拟
3.4.1 基本思想
3.4.2 滤波
3.4.3 大涡模拟控制方程
3.4.4 亚格子模型
参考文献
4 计算流体力学的数值方法
4.1 常用的数值求解方法
4.1.1 有限差分法
4.1.2 有限体积法
4.1.3 有限元法
4.2 计算区域的划分
4.3 对流一扩散方程的离散格式
4.3.1 中心差分和迎风差分
4.3.2 混合格式、指数格式及乘方格式
4.3.3 二阶迎风格式
4.3.4 QUICK格式
4.3.5 不同离散格式的对比
4.4 压力修正法
4.4.1 基本思想
4.4.2 SIMPLE算法
4.4.3 修订的SIMPLE算法
4.4.4 COUPLED算法
4.4.5 不同压力修正法的对比
4.5 代数方程的数值解法
……
5 钢包内钢-渣-气三相流动
6 感应加热中间包内的流动及夹杂物运动
7 结晶器内钢液瞬态非对称流动的大涡模拟
8 结晶器凝固前沿氩气泡和夹杂物的瞬态运动
9 氩气-钢液两相瞬态非对称流动的大涡模拟
10 结晶器内多尺寸泡状流的人口平衡模型
11 气液两相流相间动量传递模型数值研究