面向工业级连续铸造坩埚的基于数据驱动的驻留时间分布简化模型
流体动力学
2026-01-05 v1
摘要
连续铸造坩埚作为金属冶炼过程的关键反应器，其流动特性是制造高质量钢材的关键参数。通常通过驻留时间分布（RTD）曲线来评估这些特性。本研究通过数值模拟和实验验证相结合的方式，考察了单轨道连续铸造坩埚的流动行为。在等温和非等温条件下进行稳态的高阶模型（Full Order Model, FOM）模拟，以评估热力学浮力对速度场的影响，结果发现其影响可忽略不计。所得流场用于初始化瞬态轨迹输运模拟，以确定 RTD 和流体体积分区。随后，开发了用于预测 RTD 响应的数据驱动简化模型（ROM）。将实验、FOM 和 ROM 获取的 RTD 曲线进行比较，结果表明三者表现良好，ROM 能以极低的计算成本准确捕捉关键流动特征。这些结果凸显了ROM技术在金属冶炼过程中高效实时分析、设计与优化中的潜力。
引用
@article{arxiv.2601.00244,
title = {Data-driven reduced order model for residence time distribution analysis of an industrial-scale continuous casting tundish},
author = {Harshith Gowrachari and Mattia Giuseppe Barra and Giovanni Stabile and Gianluca Bazzaro and Gianluigi Rozza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.00244},
year = {2026}
}