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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 5/2019

24.07.2019

Characteristics of Flow Field for Supersonic Oxygen Multijets with Various Laval Nozzle Structures

verfasst von: Fuhai Liu, Dongbai Sun, Rong Zhu, Yilin Li

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 5/2019

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Abstract

The Laval nozzle is used widely in steelmaking processes to increase the velocity of an oxygen jet up to approximately 2 Mach numbers. The present research is aimed at determining the effect of the Laval nozzle structure on a supersonic oxygen jet flow field. Both one-dimensional isoentropic flow theory and a characteristic-line method were used to design five-hole oxygen lances of two types and, applicable to oxygen multijets, to analyze their flow field characteristics by a series of numerical simulations and experimental studies. When compared to the conventional oxygen lance designed according to the one-dimensional isoentropic flow theory, the new oxygen lance designed with employment of the characteristic-line method is more effective in both suppressing the shock wave generation and improving the initial axial velocity of oxygen jets under the same test conditions. As a result, a larger impaction cavity was generated by the new oxygen lance and the mass transfer within oxygen, liquid slag, and molten steel was enhanced.

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Metadaten
Titel
Characteristics of Flow Field for Supersonic Oxygen Multijets with Various Laval Nozzle Structures
verfasst von
Fuhai Liu
Dongbai Sun
Rong Zhu
Yilin Li
Publikationsdatum
24.07.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 5/2019
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-019-01652-7

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