冲击加热对流传热系数的计算模型

本文利用K-ε双方程模型及离散辐射强度法计算辐射传热相结合的方法,建立了冲击加热炉内的流动及传热模型,用此模型探讨了炉内对流传热系数的大小及分布.该模型为冲击加热的研究提供了一种有效手段.     

直通式辊底加热炉传热数学模型研究

通过分析CSP工艺中直通式辊底加热炉的热工及结构特性,采用区域法建立各区域的辐射能量平衡方程,并与加热炉内连铸坯的二维瞬态导热模型相耦合,建立长一维直通式辊底加热炉炉内传热数学模型.通过对数学模型的求解,研究分析了加热炉内炉气、板坯温度分布的变化规律.     

工业炉热状态的数值仿真研究

湍流模型采用k-ε模型和壁面函数模型相结合,燃烧反应采用简单的燃烧化学反应模型,辐射传热方程采用通量法求解,在不加入辐射传热和加入辐射传热两种情况下分别对某一轧钢加热炉进行数值仿真,得出炉内流场、温度场、组分场、湍动能、湍动能耗散率等参数的基本分布状况,以及计入辐射传热更加符合工程实际的结论.     

考虑段间辐射修正的三元模型

针对连续加热炉建立了假想面法模型.在计算辐射直接交换面积时,考虑了炉顶压下对炉内传热的影响.以某厂3#加热炉为研究对象,模拟了钢坯加热过程;并将计算结果与传统的三元模型计算结果相比较,分析传统三元模型误差产生的原因,最后将通过各假想面的热流加入到三元模型的炉气能量平衡方程中,以修正屏蔽段间辐射造成的误差.修正的三元模型...     

带钢的冲击辐射(JIR)加热

1.工业炉内的传热 工业炉内的传热主要是辐射和对流的综合传热。在传统的带钢火焰加热炉(图1)内,可用下式来估算对带钢的传热量:     

加热炉内钢坯非稳态温度场模拟及“黑匣子”实验研究

采用数值模拟方法,以能量平衡和热传导方程为基础,通过分析加热炉内的传热过程,按照加热工艺要求,采用总括热吸收率法,建立了加热炉热工过程数学模型。并以普碳钢为实验钢种,合理设置测试点,完成了＂黑匣子＂实验,模拟结果与实验结果吻合较好。钢坯柱坐标下非稳态温度场的模拟是准确合理的,所建立的数学模型可以作为加热炉在线控制中钢坯温度场的动态实时跟踪计算和SCC决策的基础。     

步进式加热炉内热工过程的数值模拟

建立步进式加热炉内流动、燃烧和传热的数学模型。炉内流场的模拟采用k-ε双方程模型,辐射换热计算采用P-1辐射模型,气相燃烧采用Species Transport模型,流场计算采用Simpler算法。采用上述模型与算法得到了炉内详细合理的温度、速度和浓度分布,并对其中影响板坯加热的温度场进行了实验验证。     

基于可变容差法的步进梁式加热炉炉温设定优化

通过对钢坯在加热炉内的传热过程进行分析,建立钢坯的二维传热模型,并采用有限差分方法对钢坯温度场进行数值模拟。以钢坯出炉温度、出钢温差、加热过程中钢坯断面温差及表面温度等为约束条件,以能耗为目标函数,利用可变容差法求得加热炉各段的最优炉温设定值。运用该模型可方便地求得加热炉各段最优设定值,从而实现加热炉的最优工艺,提高加热炉效率,降低能源消耗,并提高产品质量。     

工业炉数学模型实验及段法的改进

炉子热过程数学模型可用来进行炉子结构和操作参数的实验,从而辅助或实现设计和操作的优化。作者等所作的加热炉隔墙、热滑轨和均热炉液芯加热制度的数学模型实验可得到工业试验和物理模型实验所无法得到的结果。本文还综合了作者及合作者针对炉内热交换数学模型实验的重要手段——“段法”的现存难题所作的研究。提出了简化各段间辐射热交换面积的计算方法;在发现段能量平衡方程组具有“主变量性”的基础上开发了“主变量修正法”,保证了求解收敛、简化且精度足够;研究了段法与偏微分方程数值解相结合的模型,使模型包括了流场、对流传热和辐射传热。     

高速燃烧供热的火焰炉炉膛热交换理论与实践

本文基于系列的理论解析与试验研究工作,介绍了在高速燃烧供热条件下,以对流传热为主体的火焰炉炉膛热交换特征和相应的传热计算模型,提出对以辐射为主体的传统炉膛热交换理论与计算方法应以修正和发展的认识。对金属冲击加热和强化对流热处理加热过程进行了探讨。并在此基础上,讨论了炉型结构问题。     

摩擦片打滑过程中的热传导模型

摩擦片打滑时，摩擦偶的实际接触是在摩擦表面的微凸体之间进行的，摩擦热的产生具有微区瞬间的特点，从而引起摩擦面局部温度过高，根据摩擦片打滑的特点和导热理论，建立了接触点处的热传导模型，依该模型分析了接触区域温度分布的特点，得知温度沿材料厚度方向呈线性分布，接触点瞬时温度与单位面积摩滑功率和打滑时间成正比，通过验证，用该模型计算所得的结果与文献所得结论相符，并且该模型更能反映摩擦表面温度的实际情况。     

红外辐射涂料的传热强化及其工业性试验研究

定性地分析了红外辐射涂料在工业炉上应用的节能机制。根据自行研制红外辐射涂料的性能与特点，提出了简便的涂料施工新工艺，制定了系统的试验研究方案，同时，对其强化辐射传热与实际应用节能效果进行了讨论与分析。     

分离式热管的数学模型及实验研究

本文根据分离式热管的流动及换热特点，将分离式热管简化成单一的循环回路，并研究了在稳定工况条件下其换热、流动压降和充液率等各参数之间的相互关系，实验表明，本文理论分析计算值与实验值吻合一致。     

换热器强化传热技术的研究进展

介绍了被动式强化传热技术的研究进展,简述了典型和新型传热元件的开发和应用,针对换热器传热管表面处理技术,管的内插件和管束支撑结构的发展状况展开分析和论述;探讨了强化传热技术的发展方向,数值模拟和场协同原理技术的应用使换热器结构趋于最优化,强化传热技术由单一型向复合型方向发展,逐渐形成第三代传热技术.     

金属换热器选用经济分析

本文以系统节能和提高综合经济效益的观点，分析了金属换热器传热系数的影响因素及提高途径；气流阻力与动力消耗；传热面积与投资的定量关系。为正确选用不同结构金属换热器及其性能提供了依据。     

新型螺旋翅片管对流换热系数的研究

采用数值计算的方法，自行设计螺旋翅片管温度场计算软件，并利用其计算结果讨论了管内壁和外壁对流换热系数的变化规律，及管内外热阻的匹配问题。数值计算结果表明，管内换热系数随温度的升高而升高，管内空气和管外烟气的流速分别显著影响管内管外换热系数。翅片管的外形尺寸同样影响到螺旋翅片管的温度分布。     

高效辐射换热器的研制

本文所介绍的高效辐射换热器是指在其环缝通道中安装有网状二次传热面的辐射换热器，用对比实验方法研究了它们在空气预热温度、给热系数和阻力系数上的差别．实验表明：高效辐射换热器可强化空气侧的传热，其综合传热系数达５９Ｗ／（ｍ２·℃），而阻力系数可控制在３０００Ｐａ以内．     

高炉炉缸炉底内衬的等效冷却条件计算方法

建立了高炉炉缸炉底冷却的二维有限元传热模型.该模型能计算紊流水冷冷却器以等效对流换热系数表征的冷却参数,能反解服役炉缸实际冷却强度.等效冷却条件参数可用于缩小多维炉缸传热模型的计算域和规模,且不失边界条件精度.文中设计了参数化有限元建模及分析的计算程序,基于管内紊流水努赛尔特征数,定义一个物性综合系数,构造了更为简明的对流换热系数计算表达式.     

非恒定条件下连续顺流式干燥时间的计算

利用传质原理推导了非恒定条件下连续顺流式干燥机干燥时间的热工计算方法。     

间壁式固体散料余热回收器的开发

分析了固体产品及废渣等余热回收的必要性,设计开发了固体散料余热回收装置.介绍了该热回收器的结构特点及其应用.同时,应用Fluent软件模拟对比了热回收器管内放置强化传热插件前后的换热过程,验证了插件的强化换热效果.