This thesis proposes a way of simulating the continuous casting process of steel using Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). It deals with the SPH modeling of mass, momentum and the energy equations. The interpolation kernel functions required for the SPH modeling of these equations are calculated. Solidification is modeled by some particles are used to represent fluids and others solids. Elastic forces are calculated between the particle neighbors to create deformable bodies. The fluid solidifies into the elastic body when it cools down and the elastic body melts as it is heated. In continuous casting the molten metal solidifies forming a shell when it comes in contact with the cold wall. The mold of the continuous casting is modeled with a cold oscillating wall and a symmetric wall. Once the shell is formed water is sprayed on the solidified metal. If the shell is thin and cooling is not sufficient, the elastic body melts due to the effect of the hot fluid. / Den klassiska SPH-modellen för vätskor med fri yta kompletteras med värmeledning med fasomvandling och stelning: partiklar kan byta mellan vätske-tillstånd och solid-tillstånd beroende på temperaturen. Elastiska krafter beroende på avstånd mellan partiklarna aktiveras i solid-tillståndet och slås av i fluid-tillstånd så att vätskan kan stelna och senare smälta igen om så behövs. Vid stränggjutning stelnar smältan, som fylls på via ett rör, vid kontakt med en oscillerande, kall kokill-vägg, till ett elastiskt skal. Detta kyls fortlöpande genom påsprutning av vatten utanpå kokillen och direkt på skalet, som förångas. Skalet deformeras nedanför kokillen av det hydrostatiska trycket från smältan; om det ar för tunt brister det. Som demonstration gjordes en simulering där ett skal skapas, varpå man slår av vattenkylningen på ett parti: då smälter skalet och blir tunnare och till sist brister det och all smälta rinner ut genom hålet. Noggrannheten i simuleringen lämnar en del att önska men det vore mycket svårt att bygga en så komplex modell med vanlig CFD.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-105554 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Vijaykumar, Adithya |
| Publisher | KTH, Matematik (Inst.) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-MAT-E ; 2012:11 |
Page generated in 0.0016 seconds