[pt] Análise do escoamento tridimensional turbulento, isotérmico, em regime permanente,
num distribuir retangular de aço para lingotamento contínuo. No processo de lingo
tamento contínuo, o distribuidor é um reservatório intermediário que tem como função
distribuidor o metal fundido desde a panela de fundição até os moldes, e remover as inclusões
não-metálicas que podem comprometer a qualidade do lingote.
O escoamento turbulento foi modelado utilizando-se a analogia de Boussinesq para
avaliar as tensões de Reynolds, e a viscosidade turbulenta foi avaliada através do modelo
k-e de turbulência.
Desenvolveu-se um algoritmo de solução de equações elípticas tridimensionais carte
sianais de conservação utilizando o método dos volumes de controle. O acoplamento
velocidade-pressão é tratado através do algoritmo SIMPLEC. As equações algébricas de
conservação são resolvidas iterativamente de forma segregada, utilizando-se o algoritmo
TDMA linha-por-linha e um algoritmo de correção por blocos para acelerar a convergência.
O escoamento para um distribuidor sem barreiras e diferentes configurações com um
dique e uma barragem foram estruturadas. Foi calculado o tempo de residência de uma
partícula no distribuidor e um fator de limpeza foi estabelecido a fim de se poder qualificar diferentes configurações. Os resultados obtidos foram comparados com os disponíveis
na literatura, apresentando excelente concordância. Comprovou-se que a utilização de
barreiras traz benefícios para o processo de lingotamento contínuo, uma vez que sendo o
tempo de residência no distribuidor maior, existe uma maior probabilidade de remoção
das inclusões não-metálicas. / [en] The turbulent fluid flow was modelled by the Boussinesq analogy to evalute the
Reynolds stress, and the turbulent viscosity was calculated by the k-e turbulence model.
A computer program to soolve the tridimensional cartesian elliptic equations was developed
using the control volume method approach. The velocity-pressure couppling was
treated using the SIMPLEC algorithm. The algebric conservation equations were solved
in a segregated way, using the TDMA line-by-line algorithm and a block correction was
employed to acelerate convergence.
The fluid flow was solved for a tundish without flow control and different configura
tions with a weir and dam were also studied. The tome of residence inside the tundish
was calculated and a cleanliness factor was adopted to quality diferent: configurations.
The results were compared with solutions avaiable in the literature, showing an excelent
comparison. It was shown that the use of a weir and a dam as flow control can be very
atractive, as the time of residence inside the tundish is bigger, raising the probality
of non-metalic inclusions separation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:18936 |
| Date | 09 January 2012 |
| Creators | MARCUS VINICIUS ANDRADE BIANCHI |
| Contributors | ANGELA OURIVIO NIECKELE |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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