Simulación Numérica Del Flujo Multifásico Turbulento En Una Cuchara Siderúrgica

Abstract

En el proceso de fabricación de acero por el método de colada continua
operaciones de afino son realizadas en cucharas siderúrgicas1. Con el objetivo de mejorar la
calidad del acero producido se desarrollan simulaciones numéricas del flujo multifásico
turbulento en estas cucharas. Asumimos que en dichas operaciones coexisten tres fases: dos
fases líquidas (metal fundido y escoria), y una fase gaseosa dada por el argón inyectado a
través de tapones porosos situados en la base de la cuchara.
En la simulación numérica un modelo ASMM (Algebraic Slip Mixture Model) 2 es utilizado
para describir las condiciones de flujo, en el cual se asume como fase continua al metal
líquido, existiendo dos fases dispersas dadas por la escoria y el argón. Este método nos
permite determinar el flujo del fluido en la región acero/escoria (fundamental desde el punto
de vista metalúrgico), siendo posible predecir la cantidad de escoria dispersa en el acero
para la región adyacente a la interfaz acero/escoria.
Un modelo LES (Large Eddy Simulation)-Smagorinsky es empleado para resolver la
turbulencia del flujo multifásico, analizando en este trabajo la influencia de dicho modelo
sobre los resultados obtenidos.
Se han obtenido resultados para diferentes regímenes de agitado, comparando los mismos
con ensayos experimentales y los resultados de simulaciones numéricas realizadas por
Jonsson3.