Hochaufgelöste Messung und Simulation der Gasstrahlbeaufschlagung auf eine freie Metallschmelzoberfläche

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Rüdiger Schwarze
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 425860464

Bei der Rohstahlerzeugung im LD-Verfahren wird Sauerstoff über eine Laval-Düse in die Roheisenschmelze geblasen. Im vorgeschlagenen Projekt sollen Einzelheiten der Wechselwirkungen zwischen Überschall-Gasströmung und der Metallschmelze erforscht werden. Im Fokus steht dabei das transiente Verhalten der Schmelzeoberfläche, die Bildung von Metalltröpfchen sowie die Wechselwirkungen mit der komplex strukturierten Gasströmung. In einem neuen Modellexperiment werden zeitaufgelöste Large-Scale-PIV-Messungen der Schmelzbadoberfläche und anschließend Schlieren-Messungen der Gasströmung durchgeführt. CFD-Simulationen der transienten Mehrphasenströmungen aus Metallschmelze, Gas im Über- und Unterschallbereich sowie der Metalltröpfchen ergänzen und vervollkommen die Untersuchungen. Aus den Messergebnissen und Simulationsdaten sollen wichtige Kenngrößen und Zusammenhänge zwischen Prozess-, Material- und Strömungsgrößen ermittelt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen