直接冷却半连续铸造铝合金圆锭水冷边界试验研究

通过试验方法测定直接冷却半连续铸造铝合金圆锭凝固过程的温度变化曲线,利用逆向法计算出铸锭表面换热系数,并进行理论分析.研究表明,水冷换热系数与铸锭表面温度的关系曲线可作为直接冷却半连续铸造过程数值模拟的水冷边界条件.     

合金钢板坯连铸凝固过程的计算机模拟

本文从热传导偏微分方程出发，以太钢第二炼钢厂合金钢板坏连铸机为目标机型，建立了板宫铸凝固数学模型，推导出计算铸坯湿度场的显式、隐式差分公式，并采用等价比热及温度回复法处理潜热对铸坯凝固过程进行了数值模拟拟。全部模拟过程均在图形状态下完成，每一步的计算结果都以温度曲线的方式即时显示在ＣＲＴ上，直观性强。     

对铸件凝固过程数值模拟中异步计算的改进

在铸件凝固过程数值模拟中，采用虚拟的界面换热系数来代替原界面换热系数，并以此协调不同单元用不同的时间步长进行计算所带来的不协调性和误差。并且，计算速度较快，精度较高。     

对铸件凝固过程数值模拟中异步计算的改进

在铸件凝固过程数值模拟中，采用虚拟的界面换热系数来代替原界面换热系数，并以此协调不同单元用不同的时间步长进行计算所带来的不协调性和误差．并且，计算速度较快，精度较高．     

非晶合金凝固过程模拟与界面换热关系

为了准确模拟块体非晶合金凝固过程的温度场,对浇注温度为840℃的非晶合金凝固期间的温度场进行了数据采集.根据界面换热模型与热量守恒定律建立了液固相与铜模之间的界面换热关系式,从而实现了对非晶凝固温度场的模拟.结果表明,合金与铜模之间的界面换热系数随温度的增加而增大.合金在液态阶段降温曲线的模拟值与实测值基本吻合,且当凝固温度降至500℃后,二者偏差也较小.利用界面换热模型并结合实测温度场可以表征非晶合金凝固时的界面换热关系.     

金属熔滴与基板碰撞变形的数值模拟

为了保证熔滴沉积增材制造工艺中熔滴间的良好结合及成型精度,对熔滴与基板碰撞后的变形及凝固过程进行数值模拟研究.采用两相流模型,结合自由表面跟踪算法和凝固界面跟踪算法,建立了熔滴变形及凝固的耦合计算模型并求解.分析计算结果表明熔滴温度场变化与形态变形过程相吻合;熔滴与基板的接触部分瞬时就发生了凝固,因此凝固层半径和熔滴外...     

基于触摸屏的连铸工艺参数模拟

阐述了中间包温度和铸坯拉速在钢水连铸过程中的作用,根据实际生产过程中采集的中间包温度变化的数据,采用最小二乘法,拟合出中间包温度的变化曲线。应用昆仑通态的触摸屏,依据钢水连铸的工艺过程,通过脚本程序,模拟产生钢水的中间包温度和连铸坯的拉速曲线。实现不同的钢水温度模拟和多条拉速曲线的设置,并建立触摸屏与西门子PLC之间的MPI通信,为下一步进行连铸二冷区水量控制的研究奠定基础。     

小方坯连铸二冷配水对凝固与传热的影响

研究小方坯连铸在二次冷却过程中的坯壳凝固情况,建立了传热过程的二维非稳态数学模型,计算出在整个连铸过程中温度变化和温度场分布,并得出在二冷区铸坯凝固速度与换热系数的关系.     

热型连铸工艺凝固过程的数值模拟

采用直接差分的方法对热型连铸工艺凝固过程的稳定温度场进行了模拟,绘制了热型连铸工艺凝固过程的温度曲线,分析了铸型出口温度、冷却条件、连铸速度和型内金属液温度对凝固温度曲线的影响,铸型出口温度、冷却条件、连铸速度依次为影响液固界面的主要因素,型内金属液温度对液固界面的影响很小。     

加热原油管道停输热力计算

在加热原油管道停输过程中 ,油品温度下降 ,粘度上升 ,有时甚至出现冻管事故 ,常常给再启动带来困难。合理地进行热油管道停输后的温度计算 ,模拟原油的凝固过程 ,有利于确定安全停输时间 ,制订再启动方案。针对加热原油管道停输后油品、管道及周围介质的相互关系和它们的不稳定传热 ,提出了热力计算的数学模型。该模型综合考虑了有关物性参数随温度的变化以及在冷却过程中油品的凝固问题。采用保角变换和盒式积分法对数学模型进行了处理 ,并构造出问题的差分方程。通过数值计算分析管道停输后油品冷却和冷凝规律 ,运用文中所提出的方法 ,对加热原油管道停输温度变化和冷凝过程进行了计算 ,与实测数据和文献中计算方法相比 ,该计算结果更符合实际情况     

重轨淬火风冷温度场的模拟

以60kg/m重轨和喷风头作为研究对象,通过有限元软件Fluent,对重轨轨端的风冷过程进行数值模拟。将实测换热系数曲线用最小二乘法进行拟合,得到不同温度下的重轨换热系数,模拟出重轨在风冷过程中的温度场。模拟结果与相关试验结果吻合良好,表明整个模拟结果是准确的。生产中可以通过此方法来对喷风头的尺寸参数进行研究并预测重轨的淬火组织,以便更好地指导工艺改进和现场生产。     

煤层气化上覆岩层温度场分布规律研究

由于温度对岩石的影响作用,高温下岩体的物理力学性能及破坏规律与常温下岩体的大不相同;通过对气化炉上覆岩层岩石导热系数试验,取得了不同温度下岩石的导热系数及规律方程,采用comsol多物理场耦合软件进行传热数值计算。研究表明：岩石的导热系数随温度增加呈下降趋势,随岩性不同下降的速度基本相同;在不同的温度下,各岩性的导热系数有一定的差异。通过模拟软件的分析得到了煤层气化上覆岩层温度分布随高度方向变化的规律,温度下降梯度随岩性不同而不同。这一结果为进一步研究煤炭地下气化上覆岩层强度变化及破坏规律提供了理论指导。     

Experimental study of heat-transfer coefficient of Al-Zn-Mg-Cu ultra-thick hot plate during multi-stage quenching

Experiments were conducted to investigate the cooling manner of an ultra-thick hot aluminum alloy plate during multistage quenching. Cooling curves and heat flux curves of different rapid quenching flux varied from 23 to 40 L min~(-1) and were analyzed in detail. In this investigation, cooling process was divided into the following four steps:(I) starting step,(II) rapid cooling step,(III) slow cooling step, and(IV) stopping step. Based on the curves, the calculation method for surface transfer coefficient was provided, and the effects of coefficient on surface temperature and quenching flux were discussed. Results showed that the transfer coefficient disagreed with heat flux and that it is a nonlinear function of surface temperature. The highest coefficient was observed not in the rapid cooling step with the largest heat flux but in the slow cooling step with lower heat flux. The coefficient increased with surface temperature ranging from 480 to 150°C, and a coefficient peak appeared in the temperature range of 150–100°C. The coefficient also increased with quenching flux. Finally, a simulation was performed using the finite element method to verify the reliability of the coefficient results, which showed good agreement with the measurement values.     

铁碳合金凝固过程微观溶质偏析模型分析

为了选择正确的微观溶质偏析模型研究铁碳合金的凝固过程,利用Thermo-Calc商业软件计算了不同碳含量下铁碳合金的固相线温度、液相线温度和碳的平衡分配系数,利用数值方法研究了不同微观溶质偏析模型下铁碳合金的固液界面温度和无量纲液相溶质浓度.数值结果表明：文献中常用的碳平衡分配系数不准确;C lyne-Kurz模型和Sche il模型不能准确地预测固液界面温度,B rody-F lem ings模型不能正确地预测碳偏析,建议采用杠杆模型和大中逸雄模型计算铁碳合金凝固过程的微观溶质偏析.     

00Cr17Ni14Mo2不锈钢流动应力的实验研究

成形研究需要掌握00Cr17Ni14Mo2在不同温度、速率条件下的变形抗力情况。采用Gleeble-1500D热模拟试验机,分别在800℃、900℃、1000℃、1100℃4个温度和0.01/s、0.05/s、0.1/s、0.5/s、1/s 5个变形速率的条件下,对00Cr17Ni14Mo2材料进行等温等速压缩试验。通过所获取的数据来绘制曲线图,分析温度、应变速率对材料流动应力的影响规律,最后建立数学模型进行回归,并对该回归方程进行评估检验,结果表明得到的回归模型能准确的计算出00Cr17Ni14Mo2的流动应力。     

水轮机调速器测试及仿真系统离线数据处理软件

离线数据处理软件利用VC++实现仿真及测试数据的处理,根据数据文件显示曲线,可实现图形的定点显示及进行过渡过程指标计算,使用户能直观了解水电站的过渡过程及调速器性能,减少实验过程中的工作量,从而降低实验成本.     

20钢管道对接埋弧自动焊接温度场模拟

管道焊接过程中,温度场的分布对焊接的质量有重要影响.本文采用有限元法,建立了20钢管道对接焊接接头有限元计算模型,通过设置一定的焊接电压、焊接速度以及热源有效利用率,对在不同焊接电流输入条件下的三维瞬态温度场进行了模拟.计算得到了焊接熔池不同位置的热循环曲线,同时还得到了热影响区的热循环曲线.通过改变焊接电流调试能量输入,最终获得最佳焊接电流选取范围为720~800A,对焊接工艺参数的选取起到导向作用.     

缸内燃油喷射发动机碳烟生成机理特征分析

为精确计算压燃式缸内燃油喷射发动机中的碳烟生成,提出了新的计算模型. 不同的燃烧室区域应用不同的计算模型,当区域温度T<1 500 K,只计算气体状态下生成的碳烟前驱物PAHs;当区域温度T≥1 500 K,碳烟前驱物PAHs和源项均进行计算。计算前驱物PAHs利用修改的F-M模型,碳烟源项的生成包括碳烟的起始、生长、氧化以及聚合。同时认为温度和过量空气系数是影响碳烟生成的最主要因素,即在温度T>1 500 K,过量空气系数Ф<0.6才能产生碳烟. 新的计算模型移植在KIVA-3V源代码中,计算了直喷式发动机在不同喷射时间、不同轨压下的碳烟瞬态值,并用试验验证了该模型. 给计算直喷式柴油机生成的碳烟提供了新的方法.     

同沟敷设热油管道总传热系数计算方法

根据长输埋地热油管道的导热情况对同沟敷设管道传热过程进行简化假设,通过引入导热形状因子并利用牛顿迭代法编制计算机程序,在计算同沟敷设管道总传热系数过程中可以考虑土壤物性、并行敷设管道间距以及分别考虑原油管道和成品油管道的埋深与油温。根据乌鲁木齐至鄯善同沟敷设管道沿线不同的土质地貌划分单元段,采用分段法对该管道沿线总传热系数进行计算,据此得出更为切合实际的沿线温降。并以乌鲁木齐至鄯善管段实测数据以及SCADA系统的运行监控数据为依据验证该方法的准确性,同时与数值模拟结果进行对比。分析了同沟敷设热油管道不同敷设间距对总传热系数的影响。