Simulación Numérica Del Flujo Multifásico Turbulento En Una Cuchara Siderúrgica

ÁNGEL L. ZANOTTI; CARLOS G. MÉNDEZ; NORBERTO M. NIGRO; MARIO STORTI

Buenos Aires

Congreso; VIII Congreso Argentino de Mecánica Computacional; 2005

AMCA, Asociación Argentina de Mecánica Computacional

En el proceso de fabricación de acero por el método de colada continua operaciones de afino son realizadas en cucharas siderúrgicas1. Con el objetivo de mejorar la calidad del acero producido se desarrollan simulaciones numéricas del flujo multifásico turbulento en estas cucharas. Asumimos que en dichas operaciones coexisten tres fases: dos fases líquidas (metal fundido y escoria), y una fase gaseosa dada por el argón inyectado a través de tapones porosos situados en la base de la cuchara. En la simulación numérica un modelo ASMM (Algebraic Slip Mixture Model) 2 es utilizado para describir las condiciones de flujo, en el cual se asume como fase continua al metal líquido, existiendo dos fases dispersas dadas por la escoria y el argón. Este método nos permite determinar el flujo del fluido en la región acero/escoria (fundamental desde el punto de vista metalúrgico), siendo posible predecir la cantidad de escoria dispersa en el acero para la región adyacente a la interfaz acero/escoria. Un modelo LES (Large Eddy Simulation)-Smagorinsky es empleado para resolver la turbulencia del flujo multifásico, analizando en este trabajo la influencia de dicho modelo sobre los resultados obtenidos. Se han obtenido resultados para diferentes regímenes de agitado, comparando los mismos con ensayos experimentales y los resultados de simulaciones numéricas realizadas por Jonsson3.