ДОСЛІДЖЕННЯ ГАЗО-ГІДРОДИНАМІЧНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ ПРОДУВКИ КРІЗЬ ЩІЛИННЕ СОПЛО КОАКСІАЛЬНОГО ТИПУ
DOI:
https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2026.01.028Ключові слова:
верхня продувка, щілинне сопло, низькотемпературне моделювання, чисельне моделювання, гідро-газодинамічні процесиАнотація
В Інституті чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАНУ послідовниками Семикіна С.І. продовжено дослідження щодо використання високовольтної електричної активізації кисневого потоку під час продувки у конвертерах з метою поліпшення фізико-хімічних процесів. Високовольтний електричний розряд генерується на виході спеціально розробленого коаксіального щілинного сопла. Отриманий профіль проточної частини сопла змінює гідро-газодинамічні параметри взаємодії газового струменя, що взаємодіє з навколишнім середовищем. Це й стало метою проведеного дослідження. За результатами проведеного низькотемпературного та чисельного (у середовищі ANSYS Fluent) дослідження особливостей процесу витікання газового струменя зі щілинного сопла та взаємодії сформованого потоку з рідкою ванною у порівнянні з продувкою крізь циліндричне сопло еквівалентного діаметру. Встановлено, що властивості дослідного потоку створюються під впливом не тільки показників витрати чи тиску газу, а, перш за все, залежать від профіля проточної частини сопла, течія скрізь який формує відмінні від відомих (для циліндричного сопла) утворення на початку потоку, з більшими швидкостями. Це відповідає більш жорсткій продувці, відміченій за результатами
низькотемпературного моделювання.
Посилання
Semykin S.I., Poliakov V.F., Dudchenko S.A., Golub Т.S., Vakulchuk V.V., Semykina Ye.V. Eksperimentalnye issledovania v laboratornyh usloviah ISI NASU efektivnosti vlijania elektricheskih vozdeistvij na rasplav chuguna pri ego vnepechnom rafinirovanii granulirovannym magniem. Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy. 2013. Iss. 27. P. 111—116. [in Russian]
Semykin S.I., Golub T.S. In Situ Investigation of Slag-Metal Interactions in Top Blown Oxygen Converter upon Low-Voltage Application. JOM. 2018, Vol. 70(10). Р. 2262–2269. https://doi.org/10.1007/s11837-018-3073-z
Semykin S.I., Poliakov V.F., Semykina Ye.V., Кiiashko Т.S., Semykina А.S. Sopostavlenie effektivnosti rafinirovania metalla v konvertere I stalerazlivochnom kovshe pri nalozhenii elektricheskogo potentsiala. Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy. 2009. Iss. 19. P. 134—139. [in Russian]
Semykin S.І., Golub T.S., Molchanov L.S., Dudchenko S.A., Vakulchuk V.V. Environmental aspects of using oxygen blowing with prior electrical activation in oxygen converters. Energotehnologii I Resursosberezenie. 2025. Vol. 83(2). P. 107–116 https://doi.org/10.33070/etars.2.2025.09
Semykin S.I., Golub Т.S., Dudchenko S.A., Vakulchuk V.V. Vysokotemperaturnoe issledovanie osobennostej produvki metallicheskoj vanny v LD konvertere cherez koltsevoe koaksialnoe soplo. Metal and Casting of Ukraine. 2019. №27(7-9). P. 27-32. https://doi.org/10.15407/steelcast2019.07.027. [in Russian]
Lorstad D., Fuchs L. High-order surface tension VOF-model for 3D bubble flows with high density ratio. J. Comput. Phys. 2004. Vol. 200 (1). P. 153–176. https://doi.org/10.1016/j.jcp.2004.04.001
Mironov S.G., Aniskin V.M., Korotaeva T.A., Tsyryulnikov I.S. Effect of the Pitot tube on measurements in supersonic axisymmetric underexpanded microjets. Micromachines. 2019. Vol. 10(4). Art. 235. https://doi.org/10.3390/mi10040235
