لمعالجة مشكلة التأثيرات الكبيرة لدرجة الحرارة العالية وتغيرات غاز الفرن على خصائص التدفق فوق الصوتي لبندقية الأكسجين خلال عملية الصهر في فرن القاطع، وقلة الدراسات حول تغييرات خصائص التدفق في فترات الصهر المختلفة، تم دراسة تأثير مكونات غاز الفرن عند درجات حرارة مختلفة على خصائص تدفق الأكسجين فوق الصوتي في عملية تصنيع الصلب في فرن القاطع باستخدام المحاكاة العددية CFD. أظهرت النتائج أنه عند تركيز غاز الفرن نفسه، يكون طول منطقة النواة لتدفق بندقية الأكسجين عند درجة حرارة عالية (1873 كلفن) 2.6 مرة طولها عند درجة حرارة الغرفة (298 كلفن)؛ وطول المنطقة فوق الصوتية يزداد خطيًا مع زيادة تركيز CO في غاز الفرن، ويزداد بسرعة أكبر عند درجة الحرارة العالية. مع زيادة تركيز CO بنسبة 20٪، يزداد طول الجزء المركزي بمقدار 0.048 متر في درجة حرارة الغرفة و0.126 متر عند درجة الحرارة العالية؛ زيادة تركيز CO تُكبير مساحة الصدمة الفعالة لتدفق الأكسجين، مع زيادة قصوى قدرها 11.6٪ في درجة حرارة الغرفة و3.1٪ في درجة الحرارة العالية. في درجة حرارة الغرفة، تزداد مساحة الصدمة الفعالة أولاً ثم تنخفض مع ارتفاع موضع البندقية، أما في درجة الحرارة العالية فتبقى تزداد باستمرار؛ تركيز CO المرتفع ودرجة الحرارة البيئية خلال منتصف الصهر يساعدان على إبطاء تلاشي التدفق وتوسيع مساحة الصدمة الفعالة.

فرن القاطع 200 طن; بندقية الأكسجين ذات الخمسة ثقوب; المحاكاة العددية; تلاشي التدفق; مكونات غاز الفرن