Physikalische und numerische Strömungssimulation kontinuierlicher Gießprozesse der Hochtemperaturtechnik

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In der Habilitationsschrift werden strömungs- und wärmetechnischeVorgänge in flüssigen Schmelzen beim kontinuierlichenGießen von Stahl und NE-Metallen, z. B. Brammen-Stranggießen,Dünnbrammengießen und Bandgießen, systematisch untersucht unddie Zusammenhänge im Detail beschrieben. Da strömungstechnischeUntersuchungen in metallurgischen Reaktoren wegen der extremenRandbedingungen in der Regel nicht durchzuführen sind, wurdendaher Wassermodelle errichtet, an denen moderne laseroptischeMessverfahreri, wie z. B. Laser-DopplerAnemometrie (LDA), ParticleImage Velocimetry (PIV) und Laser Induced Fluoreszenz(LIF), zum Einsatz kamen. Zur numerischen Simulation wurde einkommerzielles CFD-Programm verwendet. Das Ziel der parallelenphysikalischen und numerischen Simulation bestand darin, dienumerische Simulation anhand der sehr genauen laseroptischenMessungen bzgl. Geschwindigkeit, Turbulenz, Vermischung usw. zuvalidieren und die numerische Simulation erst anschließend aufden Fall der thermischen Schmelzenströmung zu übertragen.Durch die kombinierte Anwendung beider Simulationsverfahrenkonnten u. a. erstmals der Einfluss großräumiger, turbulenterund instationärer Strömungsstrukturen in Stranggießverteilern,Kokillen und Bandgießanlagen auf die Stahlqualität dargelegtund Möglichkeiten vorgestellt werden, um den Reinheitsgrad vonStählen weiter zu verbessern.