شبیه سازی کامپیوتری انتقال حرارت و جریان سیال در محدوده قوس الکتریکی کوره ذوب فروسیلیسیم

با توجه به شرایط کاری حاکم بر کوره های قوس الکتریکی، اندازه گیری پارامترهای کنترلی در هنگام بهره برداری، بسیار دشوار است. بعلاوه روش مناسب و ایمن برای انجام اندازه گیری در دماهای بالاتر در دست نیست. از این رو، شبیه سازی عددی فرآیند قوس الکتریکی با قابلیت محاسبه توزیع دما و جریان سیال، روز به روز بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، محدوده قوس الکتریکی یک کوره ذوب فروسیلیسیم با استفاده از حل عددی مبتنی بر اختلاف محدود در حجم کنترل، شبیه سازی شده است. برای این کار، یک کد کامپیوتری با قابلیت حل همزمان معادلات پیوستگی، انرژی، پتانسیل الکتریکی، میدان مغناطیسی و جریان سیال در حالت دو بعدی و ناپایدار، توسعه داده شده و نتایج آن در قالب نمودارهای توزیع دما و جریان سیال به نمایش در آمده است. علاوه بر این فلاکس حرارت منتقل شده از قوس به مذاب هم با در نظر گرفتن مکانیزم های مختلف حاکم بر آن مورد محاسبه قرار گرفته و ارایه شده است. در انتها، با استفاده از مدل فوق، مطالعات پارامتری به منظور بررسی تاثیر طول قوس و شدت جریان الکتریکی بر میدان توزیع دما و جریان سیال انجام شده است.