Tese: Escoamento Tridimensional Turbulento num Distribuidor de Aço para Lingotamento Contínuo
Aluno(a) : Marcus Vinicius Andrade BianchiOrientador(a): Angela Nieckele
Área de Concentração: Termociências
Data: 20/12/1991
Link para tese/dissertação: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=18936@1
Resumo: Análise do escoamento tridimensional turbulento, isotérmico, em regime permanente, num distribuidor retangular de aço para lingotamento contínuo. No processo de lingotamento contínuo, o distribuidor é um reservatório intermediário que tem como função distribuir o metal fundido desde a panela de fundição até os moldes, e remover as inclusões nío-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 cartesianas de conservação utilizando o método dos volumes de controle. O acoplamento velocidade-pressío é tratado através do algoritmo SIMPLEC. As equações algébricas de conservação sío 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 estudadas. Foram calculados o tempo de residência de uma partícula no distribuidor e um fator de limpeza foi estabelecido a fim de se poder qualificar diferentes configurações de distribuidores. Os resultados obtidos foram comparados com resultados 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 nío-metálicas.