Modélisation multiphysique du convertisseur d'aciérie

Deux modèles distincts ont été développés pour étudier différents phénomènes dans un convertisseur d'aciérie. Le premier modèle décrit la déformation de la surface libre du bain de métal sous l'impact du jet de gaz. Il prend en compte les effets de compressibilité dans le cas de jets à forte vitesse. L'advection de la surface libre par la méthode VOF a été traitée en utilisant un nouveau schéma, appelé Counter Diffusion Method, ce qui permet d'avoir des temps de simulation beaucoup plus petits. Ce modèle de jet impactant a été confronté à des données expérimentales de la littérature, obtenues dans des maquettes froides pour des systèmes à deux et trois phases. Le second modèle rend compte des écoulements, des transports de masse et de chaleur et de la réaction de postcombustion dans la phase gazeuse du convertisseur. Il utilise l'algorithme SCRS pour décrire le transport des espèces chimiques, et prend en compte l'absorption de l'oxygène par le bain et les transferts thermiques radiatifs. Des simulations ont été présentées pour des expériences réalisées à l'échelle du laboratoire et à l'échelle pilote. Les deux modèles développés dans cette étude sont indépendants à l'heure actuelle. Dans la section précédente, nous avons présenté une méthode de couplage faible qui a pu permettre une simulation de la phase gazeuse en utilisant les résultats du modèle d'impact du jet.