Navegando por Autor "Galinari, Clenice Moreira"
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Item Bubble behavior in the slab continuous casting mold : physical and mathematical model.(2020) Santos Júnior, Paulo Luiz; Peixoto, Johne Jesus Mol; Silva, Carlos Antônio da; Silva, Itavahn Alves da; Galinari, Clenice MoreiraA two-phase population balance is used to predict the polydispersed bubble flow and size distribution in a slab continuous casting mold and Submerged Entry Nozzle (SEN) system. Multiple Size Group (MUSIG) with a suitable breakage and coalescence model (Ansys CFX) was adopted to account for the polydispersed gas flow. Initial bubble size distribution as determined for two industrial refractories have been taken in consideration. A two way coupling model including the effect of the drag force and non-drag forces such as virtual mass force and turbulent dispersion force was considered. The results are compared with gas distribution in a 1:1 scale water — air mold model running under conditions of fluidynamic similarity to validate the model. The simulations have then been extended to describe the actual steel — argon flow, considering a thermal expansion factor for argon bubbles. The effect of gas distribution on the flow field of liquid inside the mold and other metallurgical aspects are discussed.Item O efeito do refratário da válvula superior no comportamento das bolhas dentro da válvula submersa e no molde do lingotamento contínuo de placa : modelo físico e matemático.(2020) Santos Junior, Paulo Luiz; Silva, Carlos Antônio da; Galinari, Clenice Moreira; Silva, Carlos Antônio da; Galinari, Clenice Moreira; Nunes, Eduardo Henrique Martins; Lemos, Leandro Rocha; Gameiro, Danton Heleno; Peixoto, Johne Jesus MolGás inerte é injetado no refratário da válvula superior durante o lingotamento contínuo para minimizar o arraste de ar para o sistema e a consequente oxidação do aço, formação de inclusões, obstrução do sistema de refratários, de maneira a se garantir a limpidez do aço. Esse estudo investigou a formação e o comportamento das bolhas a partir da injeção de ar em placas refratárias com diferentes permeabilidades. Para isto foram desenvolvidos três modelos físicos. O primeiro estudou a geração de bolhas na superfície das placas refratárias e nas suas proximidades, sem fluxo tangencial de água. O segundo simulava, por meio de um canal composto de placas refratárias paralelas, o canal de fluxo da SEN; determinou-se o efeito de vazão de líquido e gás sobre o diâmetro de bolhas. O terceiro modelo físico foi empregado para a calibração de um modelo matemático de fluxo bifásico em canal, sob ação de forças de arraste e não arraste. Os filmes foram realizados com câmera de alta velocidade a 3680 e 1000 quadros por segundo para a determinação das características das bolhas. Os resultados da avaliação das imagens dos modelos físicos confirmaram o efeito inverso da permeabilidade do refratário no Diâmetro Médio (DM) das bolhas e a dependência do DM com a vazão das fases contínua (água) e dispersa (ar). Foi então desenvolvido modelo matemático do lingotamento contínuo de placa, com válvula submersa e molde, para avaliação da população de bolhas polidispersas em sistema água-ar, aproveitando a simetria geométrica e de fluxo e os resultados foram comparados com a distribuição de gás nos modelos físicos água-ar. A função MUSIG (Grupo Múltiplo de Tamanho, Ansys CFX) foi adotada como modelo de quebra e coalescência de bolhas. As simulações foram então estendidas para descrever o fluxo real de aço-argônio, considerando um fator de expansão térmica para bolhas de argônio. As simulações via modelo matemático com MUSIG, forças de arraste e não arraste, apresentaram resultados consistentes com os observados no modelo físico. Além disso, observou-se que o aumento da vazão de água propiciou um rolo superior melhor definido com maior velocidade de menisco, o que representa a melhor condição metalúrgica. Outra observação relevante foi que o refratário com maior permeabilidade representou melhor o modelo físico escala 1:1. Por fim, os resultados das simulações com aço e argônio corroboraram os efeitos do aumento do fluxo da fase líquida em relação a: melhor distribuição do gás no molde; redução do diâmetro médio das bolhas no molde; redução da formação de redemoinho perto da face estreita; e aumento de velocidades no menisco.