我国吹氩钢包流数值模拟现状 北京科技大学的硕士杜显彬[6] ，以50t钢包为原型，采用水模拟的方法研究吹气位置、吹气量对钢水混匀时间和卷渣情况的影响，从而得出最佳工艺参数：喷嘴布置方式为180°对称分布，喷嘴与中心间距为0.5~0.66R之间，吹气量控制在150~200 L/min。
得到以下结论：
1) 随着供气量的增加，混匀时间缩短，但供气量大于5.4 /min后，混匀时间缩短趋势降低，并且排开渣面积增大, 钢水裸露严重。
2) 根据实验结果可知，在相同的供气量下，双吹180°、双吹90°以及单吹这三种模式中，双吹180°效果最佳，混匀时间最短，卷渣深度浅，单吹效果较差，混匀时间长，卷渣较深。
3) 水模型实验得出的最佳工艺参数为：喷嘴布置方式为180°对称分布，喷嘴与中心间距为0.5~0.66R之间，吹气量控制在150~200 L/min。
王庆[7]采用欧拉——欧拉两相流数学模型，针对底吹钢包内的流动及混合行为建立数学模型，所建数学模型基于以下假设：
管理者自我效能感与工作绩效的关系研究与建议1)钢液为不可压缩Newton流体，且流动为稳态。
2)忽略钢包液面波动，认为钢液表面水平。
3)忽略钢液温差的影响，认为钢液流动是在等温条件下进行的。
4)加入的示踪剂不会影响钢包内流场。本文来自优%文-论'文@网，
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采用的控制方程：
连续方程： (1)
动量方程：
(2)
式中：α为体积分率；ρ为密度，kg/m；u为速度，m/s；P为压力，Pa；g为重力加速度，m/s；μeff为有效黏性系数，Pa•s，由k-ε湍流模型决定[8]；Finterphase,k为相问作用力，主要包括相间摩擦力以及虚拟质量力等。
流场计算边界条件为：垂直钢包自由液面的液相速度为0，其他变量沿法线方向的梯度均为0；对于钢包底部和侧壁边界的速度、压力及湍动能k、耗散率 采用无滑移边界条件，与壁面相邻的节点上，平行于壁面的速度分量、k和 由壁面函数确定；底吹氩气速度根据气体流量和吹气孔径确定，气泡到达液面后以其上浮速度离开。
钢液中示踪剂的浓度变化用下式表示[9] ：
(3)
式中，C为示踪剂的无量纲浓度。
示踪剂浓度扩散模型的初始条件和边界条件为：初始时刻在钢包自由表面中心位置加入示踪剂并且RH内其他位置示踪剂浓度为0，混合过程中壁面及自由液面处示踪剂浓度梯度为0。为监测混合过程，在钢包内不同位置同时监测示踪剂浓度随时间的变化规律，并取所有监测点中示踪剂浓度变化不超过稳定值±5％所需的最长时间为混匀时间。
得到结论：
建立欧拉一欧拉两相流模型，该模型可以考虑到相间作用力对钢包内流场的影响，并考察了中心底吹和偏心底吹条件下的底吹气量对钢包内流场和混匀时间的影响。
钢包吹气量越大，可有效降低均混时间，而同时也会导致钢包自由液面的钢液流速增大，从而容易造成卷渣。
钢包底部四周为流动缓慢区域，偏心底吹条件下钢包液面流速较大，更易发生卷渣现象，从缩短混合时间，提高生产效率角度出发，偏心底吹更为有利。
马骏，沈巧珍，阳方，李光强[10] ：利用商业Phoenics软件对某钢厂230t钢包底吹氩精炼钢包内钢液的流场进行数值模拟计算，并从流场分布和湍动能分布等角度分析了不同喷嘴布置和不同吹气量对钢包内钢液混匀效果的影响。结果表明，底吹氩钢包内透气元件采用0.6R布置可避免钢液对包壁所造成的严重冲刷，且有利于减少钢包内钢液的混匀时间，从而获得较为理想的搅拌效果。3469
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