A numerical evaluation of the temperature of a solidification point in ingot casting processes

Abstract

Аналіз для чисельного обчислення температури біля точки затвердіння рідкої сталі або розплаву, що міститься у формі, здійснюється через взаємодію рівнянь збереження маси, імпульсу та теплопередачі. За допомогою асимптотичних методів проаналізовано процес охолодження рідкої сталі за рахунок відведення тепла через стінки форми та отримано звичайне диференціальне рівняння, яке описує температуру межі розплав–повітря. Крім того, температура розплаву у формі навколо точки затвердіння обчислюється чисельно за допомогою програмного забезпечення OpenFOAM.An analysis for the numerical computing of the temperature around a solidification point of liquid steel or melt contained in a mould is performed via the interaction of the conservation equations of mass, momentum and heat transfer. A cooling process of liquid steel due to the extraction of heat through the walls of the mould is analyzed using asymptotic methods and an ordinary differential equation that describes the temperature of interface melt-air is obtained. Also, the temperature of the melt in the mould around the solidification point is computed numerically using the OpenFOAM software.