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Faculté des Sciences appliquées
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Mémoire

Development of CFD Simulations of Supersonic Jet Impingement on a Liquid Surface in the Electric Arc Furnace Université de Liège

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Mattson, Tyler ULiège
Promoteur(s) : Terrapon, Vincent ULiège
Date de soutenance : 29-jui-2026/30-jui-2026 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/26175
Détails
Titre : Development of CFD Simulations of Supersonic Jet Impingement on a Liquid Surface in the Electric Arc Furnace Université de Liège
Auteur : Mattson, Tyler ULiège
Date de soutenance  : 29-jui-2026/30-jui-2026
Promoteur(s) : Terrapon, Vincent ULiège
Membre(s) du jury : Thys, Mars ULiège
Hillewaert, Koen ULiège
Thomas, Jean-Philippe 
Langue : Anglais
Mots-clés : [en] Supersonic Jet
[en] Multiphase
[en] Molten Steel
[en] Jet-Bath Interaction
[en] CFD
[en] Volume of Fluid (VOF)
[en] Electric Arc Furance (EAF)
Discipline(s) : Ingénierie, informatique & technologie > Ingénierie aérospatiale
Public cible : Chercheurs
Professionnels du domaine
Etudiants
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master en ingénieur civil en aérospatiale, à finalité spécialisée en "aerospace engineering"
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences appliquées

Résumé

[en] RANS-based CFD simulations of impinging gas jets onto liquid surfaces are conducted using the VOF method to study the jet-bath interaction in the Electric Arc Furnace steelmaking process. The VOF model is first validated using simplified air-water simulations, which are compared with experimental measurements and empirical correlations. The validation results show good agreement between the VOF simulation and experimental results for cavity properties and jet-induced flow. Bubbles are then represented using Lagrangian particles to emulate the production of bubbles from chemical reactions in the EAF process. The results show that bubble generation by gas-phase mass stripping at the cavity's surface increases the cavity depth while decreasing its radius. Finally, a simplified cold model representative of EAF blowing conditions is simulated using a standard supersonic jet. The resulting cavity response and flow in the bath are reported to provide a baseline for future comparison with coherent supersonic jets under EAF conditions.


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Annexe(s)

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Description:
Taille: 65.46 kB
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Auteur

  • Mattson, Tyler ULiège Université de Liège > Master ing. civ. aéro., fin. spéc. aer. eng.

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Thys, Mars ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Modélisation et contrôle des écoulements turbulents
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Hillewaert, Koen ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Design of Turbomachines and Propulsors (DoTP)
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Thomas, Jean-Philippe








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