在连铸过程中,凝固物质通常是连续地从计算域中被拉出,如下图所示。因此固体材料的速度是有限的,必须在焓-孔隙度模型中加以考虑。

图1 连铸中的拉出速度

如动量方程所述,焓-孔隙度方法将固-液糊状区视为多孔介质,孔隙度等于液体分数。在动量方程中加入一个合适的源项来考虑由于糊状带的多孔结构而引起的压降。对于连铸应用,动量方程源项使用液体与固体之间当相对速度,而非绝对速度。

固体拉出速度的精确计算取决于固体的杨氏模量、泊松比以及作用于其上的力。Fluent 基于凝固区域边界处的速度,利用拉普拉斯方程来近似固体区域的拉出速度: Fluent 在计算拉出速度时采用了以下边界条件:

  • 在速度入口、静止壁面或移动壁面上,使用指定的速度
  • 在所有其他边界 (包括液-固界面),使用零梯度速度。

仅在固体区域中计算拉出速度。请注意,Fluent 可以制定拉出速度为指定的常数值或自定义的场函数。