雷洪，1973年生，湖北武汉人。1995年、1998年和2001年分别获得东北大学钢铁冶金专业学士、硕士和博士学位。2001～2003年赴清华大学工程力学系做博士后研究，2003～2004年赴法国里昂中央理工大学流体力学和声学实验室做博士后研究，2004～2005年赴美国俄亥俄州立大学材料科学与工程系做访问学者。2006年回东北大学任副教授，2011年晋升为教授。现任中国电工技术学会电热专业委员会委员、中国电工技术学会高级会员和日本钢铁学会会员。主要研究领域为高品质钢的精炼和连铸理论与工艺、夹杂物、电磁流体力学、冶金传输原理和反应工程学。讲授“热工基础”、“工程热物理实用数值技术”、“高等流体力学”等课程。发表学术论文100余篇，撰写专著《结晶器冶金学》。 张红伟，1970年生，辽宁沈阳人。1992年、1995年和2001年分别获得东北大学热能工程专业学士、硕士和博士学位。2001年留东北大学任教，2002～2004年在东北大学冶金工程博士后流动站做博士后研究，2005年任副教授。2008～2009年赴法国巴黎矿业大学材料成型中心做访问学者。现任日本钢铁学会会员。主要研究领域为合金凝固过程流动、传热、传质，宏观／微观偏析，凝固路径的热力学计算，凝固组织预测及控制。讲授“热工基础”、“工程热物理实用数值技术”、“高等流体力学”等课程。发表学术论文50余篇，参编专著《超细晶钢——钢的组织细化理论与控制技术》。

　　《结晶器冶金过程模拟》阐述了动量、热量和质量传输基本规律在结晶器冶金学中的应用。从物理学基本理论出发，建立了湍流输运的通用微分方程组，给出了冶金传输控制方程组的起源和前提条件，系统地介绍了控制体积法原理和关键求解过程，并结合结晶器内传输行为特点，介绍了结晶器内钢液流动、凝固和溶质偏析、渣金界面行为、夹杂物的形核和长大，电磁制动技术、元胞自动机等理论和实验研究结果。
　　《结晶器冶金过程模拟》可作为有关院校冶金专业研究生的教材，也可以作为连续铸钢领域的教师和工程技术人员的参考书。

1 绪论
1.1 钢铁工业的发展
1.2 连铸技术的发展及现状
1.3 结晶器冶金学的形成
1.4 结晶器冶金过程研究方法
参考文献

2 结晶器内流体流动分析基础
2.1 欧拉方法和拉格朗日方法
2.2 雷诺输运方程
2.3 连续性方程
2.4 雷诺第二输运方程
2.5 黏性流体力学
2.5.1 牛顿内摩擦定律
2.5.2 流体微团运动分析
2.5.3 面积力和应力张量
2.5.4 广义牛顿内摩擦定律
2.5.5 牛顿流体的动量方程
2.5.6 牛顿流体的能量方程
2.5.7 不可压缩流体的连续性方程
2.5.8 不可压缩流体的动量方程
2.5.9 不可压缩流体的能量方程
2.6 湍流的描述
2.6.1 湍流的基本特征
2.6.2 湍流的数值模拟方法
2.7 湍流基本方程
2.7.1 时均值和脉动值
2.7.2 时均连续性方程
2.7.3 时均动量方程
2.7.4 时均能量方程
2.8 湍流动量模型
2.8.1 涡黏模型及其演变
2.8.2 二阶矩模型
2.8.3 雷诺时均法缺陷
2.9 湍流能量模型
2.10 大涡模拟
2.11 湍流流动通用微分方程
参考文献

3 控制体积法
3.1 计算流体力学常用数值方法
3.1.1 有限差分方法
3.1.2 有限元法
3.1.3 控制体积法
3.2 计算区域的剖分
3.3 导数的差分表达
3.4 偏微分方程在控制体上的积分
3.5 扩散项的离散
3.6 对流项的离散
3.6.1 中心差分格式
3.6.2 一阶迎风格式
3.6.3 虚假扩散和其他格式
3.7 源项的线性化
3.8 压力和速度的耦合计算
3.9 交错网格
3.10 SIMPLE算法
3.10.1 速度校正方程
3.10.2 压力校正方程
3.10.3 计算步骤
3.10.4 SIMPLE系列算法比较
3.11 边界条件
3.12离散代数方程组的求解
3.12.1 TDMA算法
3.12.2 Gauss-Siedel方法
3.12.3 逐次亚松弛
3.13收敛法则

4 结晶器内钢液流动数值模拟
5 结晶器钢液流动的水力学模拟和卷渣模型
6 电磁制动下结晶器内钢液流动的数值模拟
7 夹杂物行为的数值模拟
8 合金凝固宏观传输过程的数值模拟
9 合金凝固路径
10 合金凝固组织预测的元胞自动机模型
附录