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J-GLOBAL ID：201702218010544125   整理番号：17A0034180

鉄鋼上吹き精錬を見据えた液面衝突噴流の研究

Impinging Gas Jet on a Liquid Surface and Top-blown Refining in Steel Making

著者 (1件)： 上野和之 (岩手大 理工)
資料名： 混相流  (Japanese Journal of Multiphase Flow)
巻： 30  号： 4  ページ： 360-366  発行年： 2016年12月15日 
JST資料番号： L2494A  ISSN： 0914-2843  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 鉄鋼製造の高温プロセスでは溶鉄や溶鋼に向けて上から酸素ジェットを吹き付け,溶鉄や溶鋼中の炭素と反応させて一酸化炭素として取り除く上吹き精錬があり,この上吹き精錬は,自由界面変動・液滴飛散・ガス吸収・溶質拡散・化学反応・気泡浮上などを含む空間的多重スケールの混相現象であり,観測や計測が容易ではない。日本鉄鋼協会では,現在の計算機性能と数値解析技術で再現可能な液面衝突噴流問題の条件を探るためにレイノルズ平均乱流モデル(RANS)計算・ラージエディシミュレーション(LES)計算・水モデル実験を連動して進める研究プロジェクトを実施した。上吹きジェットがつくる水面キャビティの非定常3次元解析および水モデル実験を行い,キャビティ形状とその動的挙動について数値解析結果を実験結果と比較した。その結果,以下の知見が得られた。非定常RANS計算とLES計算の双方ともキヤビテイ深さの時間平均値については実験値と定量的に良好な一致が得られた。時間平均挙動については,計算手法に比較的鈍感であり,手法によらず良好な結果が得られたと考えられる。

シソーラス用語： *鉄鋼 ,  *上吹 ,  *精錬 ,  *衝突噴流 ,  生産 ,  溶鉄 ,  溶鋼 ,  ガス吸収 ,  化学反応 ,  数値解析 ,  乱流モデル ,  *ラージエディシミュレーション ,  水モデル ,  解析モデル ,  *混相流 ,  *RANSモデル ,  鉄鋼生産 ,  モデル ,  *シミュレーション
準シソーラス用語： *RANS ,  Reynolds平均 ,  三次元解析 ,  自由界面 ,  多重スケール ,  鉄鋼製造 ,  動的挙動

分類 (1件)： 精錬  (WD02040L)

引用文献 (19件)：

• [1] Sato, S., Komagata, D., Ando, M. and Oka, J., Numerical Simulation of Multiphase Flow in Steelmaking Process, Japanese Journal of Multiphase Flow, Vol. 30 (3), 258-265 (2016).
• [2] Odenthal, H. J., Falkenreck, U. and Schlüter, J., CFD Simulation of Multiphase Melt Flows in Steelmaking Converters, Proc. of European Conf. on Computational Fluid Dynamics, 5-8 (2006).
• [3] Banks, R. B. and Chandrasekhara, D. V., Experimental Investigation of the Penetration of a High-velocity Gas Jet through a Liquid Surface, J. Fluid Mech., Vol. 15(1), 13-34 (1963).
• [4] Turkdogan, E. T., Fluid Dynamics of Gas Jets Impinging on Surface of Liquids, Chemical Engineering Science, Vol. 21(12), 1133-1144 (1966).
• [5] Wakelin, D. H., The Interaction between Gas Jets and the Surfaces of Liquids, Including Molten Metals, Ph. D. thesis, University of London (1966).

タイトルに関連する用語 (6件)： 鉄鋼 ,  上吹き ,  精錬 ,  液面 ,  衝突噴流 ,  研究