用于固体夹杂物在钢液中运动轨迹的模拟方法及系统技术方案

本发明专利技术属于冶金行业领域，具体涉及用于固体夹杂物在钢液中运动轨迹的模拟方法及系统；所述系统包括：夹杂物初始状态数据保存模块，流场数据调用模块，夹杂物受力计算模块，夹杂物运动轨迹计算模块，计算结果存储模块和控制模块；利用夹杂物初始状态数据，循环经流场数据调用模块、夹杂物受力计算模块和夹杂物运动轨迹计算模块进行计算，模拟出固体夹杂物在钢液中的运动轨迹。

【技术实现步骤摘要】
用于固体夹杂物在钢液中运动轨迹的模拟方法及系统
本专利技术属于冶金行业领域，具体涉及用于固体夹杂物在钢液中运动轨迹的模拟方法及系统。
技术介绍
钢液中夹杂物按照来源可以分为外来夹杂物和内生夹杂物。外来夹杂物是由于耐火材料或炉渣等在冶炼过程中滞留在钢中造成的。内生夹杂物是钢液脱氧造成的。大量研究表明，钢中夹杂物对钢材质量有很大的危害。另一方面，在钢液浇注过程中，夹杂物会沉积在耐火材料壁面造成结瘤，影响生产顺行。而夹杂物去除一般是利用液态钢水良好的流动性和夹杂物与钢液之间密度差来去除夹杂物。因此，探究夹杂物在钢液中的运动可以揭示夹杂物在钢液流场中的传输机制，通过优化反应器结构促进夹杂物去除和减轻夹杂物沉积，以提高钢的洁净度和保证生产顺行。因此，钢液中夹杂物的运动研究一直是热点。目前，夹杂物在钢液中的运动研究采用数值模拟或物理模拟方法。钢液温度在1600℃以上，现有技术手段很难作到直接观察夹杂物在钢液中的运动。数值模拟利用相应流动数学模型求解流动控制方程，获得钢液流场信息，再通过拉格朗日法求解夹杂物运动轨迹，但数值方法对计算所采用的流动数学模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于固体夹杂物在钢液中运动轨迹的模拟系统，其特征在于，所述系统包括：/n夹杂物初始状态数据保存模块，用于保存夹杂物初始状态数据；/n流场数据调用模块，用于提取所述夹杂物初始状态数据和计算夹杂物的流场数据；/n夹杂物受力计算模块，用于提取所述流场数据和计算夹杂物受力数据；/n夹杂物运动轨迹计算模块，用于提取所述夹杂物受力数据和计算夹杂物空间坐标数据；/n计算结果存储模块，用于保存最终计算得到的夹杂物空间坐标；和，/n控制模块，用于设置计算步长、提取计算结果存储模块中的夹杂物空间坐标和控制系统中其他模块的通信；/n所述夹杂物初始状态数据保存模块与流场数据调用模块通信连接；/n所述流场数据调...

【技术特征摘要】
1.一种用于固体夹杂物在钢液中运动轨迹的模拟系统，其特征在于，所述系统包括：
夹杂物初始状态数据保存模块，用于保存夹杂物初始状态数据；
流场数据调用模块，用于提取所述夹杂物初始状态数据和计算夹杂物的流场数据；
夹杂物受力计算模块，用于提取所述流场数据和计算夹杂物受力数据；
夹杂物运动轨迹计算模块，用于提取所述夹杂物受力数据和计算夹杂物空间坐标数据；
计算结果存储模块，用于保存最终计算得到的夹杂物空间坐标；和，
控制模块，用于设置计算步长、提取计算结果存储模块中的夹杂物空间坐标和控制系统中其他模块的通信；
所述夹杂物初始状态数据保存模块与流场数据调用模块通信连接；
所述流场数据调用模块与夹杂物受力计算模块通信连接；
所述夹杂物受力计算模块与夹杂物运动轨迹计算模块通信连接；
所述夹杂物运动轨迹计算模块分别与流场数据调用模块、计算结果存储模块通信连接；
所述控制模块分别与夹杂物初始状态数据保存模块、流场数据调用模块、夹杂物受力计算模块、夹杂物运动轨迹计算模块和计算结果存储模块通信连接。


2.一种用于固体夹杂物在钢液中运动轨迹的模拟方法，所述模拟方法采用如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟方法包括以下步骤：
S1，将所述夹杂物初始状态数据保存在夹杂物初始状态数据保存模块中，设置计算步数；
S2，所述控制模块监控计算步数，根据设置的计算步数，循环经过流场数据调用模块、夹杂物受力计算模块和夹杂物运动轨迹计算模块计算，将每次计算得到的夹杂物空间坐标保存在所述计算结果存储模块中，直至计算达到设置的计算步数，所述控制模块发出停止计算指令；
S3，使用绘图软件将计算结果存储模块中夹杂物空间坐标数据转化为运动轨迹。


3.根据权利2要求所述的一种用于固体夹杂物在钢液中运动轨迹的模拟方法，其特征在于，S2中循环计算过程如下：
所述夹杂物初始状态数据保存模块将夹杂物初始状态数据传递给流场数据调用模块；
所述流场数据调用模块计算得到流场数据信息后传递给夹杂物受力计算模块；
所述夹杂物受力计算模块计算得到夹杂物受力数据后传递给夹杂物运...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，华承健，包燕平，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11