非牛顿流体下冶金熔池中气泡运动的研究进展
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作者:
作者单位:

华北理工大学 冶金与能源学院, 河北 唐山 063210

作者简介:

赵凯(1981—),男,博士,副教授,研究方向为炼铁理论与工艺、余热回收。

通讯作者:

中图分类号:

TF061.2

基金项目:

国家重点研发计划“全氧冶炼合理炉型设计及高能量密度熔炼工艺研究”(2017YFB0603802)


Research progress of bubble movement of non-Newtonian fluid in metallurgical molten pool
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    摘要:

    对冶金反应器中气泡行为进行研究是提高冶金熔池反应效率、实现高效熔炼的重要途径。实际熔炼过程中的熔体是气、液、固三相流的非牛顿流体,非牛顿流体中的气泡运动和牛顿流体中的气泡运动相似,同样会经历气泡的产生、聚并以及破裂过程,但非牛顿流体以其自身复杂的流变性,使得气泡在非牛顿流体中的运动区别于牛顿流体中的运动特性和形态特性,并且由于气泡运动而造成对周围液相的影响也有所不同。目前关于非牛顿流体下气泡运动的研究都存在很多理想假设和很大的局限性,与实际工艺条件下的流体存在很大差距。本文对关于气泡行为的运动机理和气泡运动在非牛顿流体中的技术应用进行了阐述,介绍了当下的研究体系机理、现状以及未来研究的方向。

    Abstract:

    Research on bubble behavior in metallurgical reactors is an important way to improve the reaction efficiency of metallurgical baths and realize high-efficiency smelting. The melt in the actual smelting process is a non-Newtonian fluid of gas, liquid, and solid three-phase flow. The bubble motion in a non-Newtonian fluid is similar to the bubble motion in a Newtonian fluid, and it will also experience the bubble generation, coalescence and rupture process, but with its own complex rheology, Newtonian fluid makes the movement of bubbles in non-Newtonian fluids different from the movement characteristics and morphological characteristics of Newtonian fluids. The influence of bubble movement on the surrounding liquid phase is also different. The current research on bubble motion under non-Newtonian fluids has many ideal hypotheses and great limitations, which are far from reality. This article describes the motion mechanism of bubble behavior and the technical application of bubble motion in non-Newtonian fluids, and introduces the current research system mechanism, status quo and future research directions.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

赵凯,申耀宗,张兴华,魏志芳,王彬.非牛顿流体下冶金熔池中气泡运动的研究进展[J].中国有色冶金,2021,50(2):1-6

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  • 收稿日期:2020-08-26
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  • 在线发布日期: 2025-12-24
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