Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Smoothed Particle Hydrodynamics Simulation for Continuous Casting
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mathematics (Dept.). (Numerisk analys)
2012 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Stranggjutningssimulering med Smoothed Particle Hydrodynamics (Swedish)
Abstract [en]

This thesis proposes a way of simulating the continuous casting process of steel using Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). It deals with the SPH modeling of mass, momentum and the energy equations. The interpolation kernel functions required for the SPH modeling of these equations are calculated. Solidification is modeled by some particles are used to represent fluids and others solids. Elastic forces are calculated between the particle neighbors to create deformable bodies. The fluid solidifies into the elastic body when it cools down and the elastic body melts as it is heated. In continuous casting the molten metal solidifies forming a shell when it comes in contact with the cold wall. The mold of the continuous casting is modeled with a cold oscillating wall and a symmetric wall. Once the shell is formed water is sprayed on the solidified metal. If the shell is thin and cooling is not sufficient, the elastic body melts due to the effect of the hot fluid.

Abstract [sv]

Den klassiska SPH-modellen för vätskor med fri yta kompletteras med värmeledning med fasomvandling och stelning: partiklar kan byta mellan vätske-tillstånd och solid-tillstånd beroende på temperaturen. Elastiska krafter beroende på avstånd mellan partiklarna aktiveras i solid-tillståndet och slås av i fluid-tillstånd så att vätskan kan stelna och senare smälta igen om så behövs. Vid stränggjutning stelnar smältan, som fylls på via ett rör, vid kontakt med en oscillerande, kall kokill-vägg, till ett elastiskt skal. Detta kyls fortlöpande genom påsprutning av vatten utanpå kokillen och direkt på skalet, som förångas. Skalet deformeras nedanför kokillen av det hydrostatiska trycket från smältan; om det ar för tunt brister det. Som demonstration gjordes en simulering där ett skal skapas, varpå man slår av vattenkylningen på ett parti: då smälter skalet och blir tunnare och till sist brister det och all smälta rinner ut genom hålet. Noggrannheten i simuleringen lämnar en del att önska men det vore mycket svårt att bygga en så komplex modell med vanlig CFD.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 52 p.
Series
TRITA-MAT-E, 2012:11
National Category
Computational Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-105554OAI: oai:DiVA.org:kth-105554DiVA: diva2:573583
Subject / course
Scientific Computing
Educational program
Master of Science - Scientific Computing
Uppsok
Physics, Chemistry, Mathematics
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-12-02 Created: 2012-11-22 Last updated: 2012-12-02Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(32305 kB)2926 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 32305 kBChecksum SHA-512
720e6ab83d9a955119a27f885df35295578832970561157bf0db6e8fe9d6685415752fadc3a2e4b9a846e9b467c2372713139aac55b2c908f6a976e68c45c7b7
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Mathematics (Dept.)
Computational Mathematics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 2928 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 758 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf