The fluid flow in a continuous casting tundish is numerically and physically simulated by means of water models. Results of residence time distribution (RTD) measurements and laser-optical measurements (Laser Doppler Anemometry -LOA, Digital Particle Image Velocimetry -DPIV) are used to validate the numerical results for water before the numerical simulation is transferred to the steel melt. The investigations are focused on both steady-state and transient casting conditions. To reduce vortexing and turbulence in the tundish different types of turbo-stoppers are installed in the water models and their influence on the spacious flow structure is discussed. The turbo-stopper produces higher turbulence in the inlet region of the tundish, but this region is spatially more limited in relation to the flow without turbo-stopper. Thereby a more homogeneous flow is created at the outlet of the tundish with better conditions for particle separation. Basic design criteria for the geometry of a turbo-stopper are developed. Moreover, the processes of first tundish filling and ladle change are simulated at a downscaled water model and these results are compared with numerical simulations using a Volume of Fluid (VoF) model. This multiphase model is able to reproduce the motion of gas bubbles and waves at the free surface. Numerische und physikalische Simulation vonStromungsphanomenen im StranggieBverteiler. Die Stromung im StranggieBverteiler wird anhand von Wassermodellen numerisch und physikalisch simuliert. Die Ergebnisse von Verweilzeitmessungen (RTD) und laser-optischen Messungen (Laser Doppler Anemometry -LOA, Digital Particle Image Velocimetry -DPIV) werden verwendet, um die numerischen Resultate fiir die Wasserstromung zu validieren. AnschlieBend wird die numerische Simulation auf Stahlschmelzen Obertragen. Die Untersuchungen umfassen sowohl stationii.re als auch instationare GieBbedingungen. Zur Reduzierung der Wirbelbildung und Turbulenz werden verschiedene Turbostopper in die Wassermodelle eingebaut. Der Einfluss des Turbostoppers auf die groBraumige Stromungsstruktur wird diskutiert. Im Einlaufbereich des StranggieBverteilers erzeugt der Turbostopper eine hohere Turbulenz, die jedoch gegenOber dem Fall ohne Turbostopper raumlich starker begrenzt ist. Dadurch wird eine homogenere Stromung im Auslaufbereich mit besseren Abscheidebedingungen fOr nichtmetallische Partikel induziert. Wesentliche Gestaltungsmerkmale fOr die Geometrie eines Turbostoppers werden erortert. Ferner werden der FOllvorgang des StranggieBverteilers und der Pfannenwechsel an einem verkleinerten Wassermodell simuliert. Die Ergebnisse werden mit numerischen Simulationen eines Volume-of-Fluid-Modells (VoF) verglichen. Mit diesem Mehrphasenmodell lassen sich die Bewegungen der Gasblasen und Wellen an der freien Oberflache berechnen. steel research 7 4 (2003) No. 1
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