气雾射流动态传热实验研究

设计搭建了气雾射流动态传热实验装置,建立了二维非稳态导热反问题模型,研究了表面温度和表面热流密度的时间分布.结果表明在冷却过程中缸体穿越喷射区与淌水区历经了几个不同的换热阶段,温度曲线出现了明显的周期性的特点,成功的模拟了连铸二冷气雾冷却周期性换热的特征.     

不同射流方式对钢板换热的影响研究

气雾冷却具有冷却范围大、冷却均匀等特点,对铸坯的最终质量也起到了关键性的作用.本文以实验室条件为基础,采用求解二维导热反问题计算方法,研究了竖直对称射流和倾斜非对称射流冷却过程下钢板由1 200℃冷却至100℃过程中的表面热流密度及表面温度的变化过程,对实际生产过程中连铸二次冷却的冷却工艺起到了一定的理论支持.     

鱼雷罐耐材蓄热及散热模型的铁水温降

基于某炼铁厂鱼雷罐热周转过程,建立鱼雷罐热周转耐材蓄热及散热模型,通过数值模拟计算得到鱼雷罐运输铁水的散热量,进一步获得铁水温降.利用该方法对影响铁水温降的主要因素即空罐时间、重罐时间、周转次数、铁水质量和铁水初始温度进行全因子组合试验分析,对试验结果进行多元线性拟合,获得鱼雷罐运输铁水温降的预测模型,并用该模型与现场生产数据进行比较,结果表明该模型的预测误差控制在8.1％以内.     

GA-BP的铁钢界面铁水温度预测

铁钢界面铁水温度对炼钢生产的控制与优化具有重要意义.因此,为了更加准确地获取铁钢界面铁水温度,本文采用较大样本构建了基于遗传算法(GA)优化的BP神经网络铁水温度预测模型.对影响铁钢界面铁水温度的因素分析,选取了出铁时间、预处理时间、重罐时间、空罐时间、出铁铁水温度、预处理后铁水温度、铁水质量7个关键因素作为模型的输入...     

扩散条件下煤层阴燃的实验研究

为了分析扩散条件下煤层阴燃的过程,设计并制作了一个煤层阴燃实验装置.在该煤层阴燃实验装置中,利用热电偶和彩屏无纸数据记录仪表组成的温度检测装置以及KM9106综合烟气分析仪,测定煤层阴燃实验过程中各测点阴燃温度和气体浓度,从而得出煤层阴燃实验过程中的阴燃温度场和各测点气体浓度的变化情况,总结出一些规律,加深对阴燃机理的认识,进而为阴燃的控制和消除提供了一些依据.     

气雾射流冷却热圆筒的传热研究

在自制周期性换热的实验平台上,利用加热圆筒实现动态周期性换热,测得其高温圆筒表面的温度与热流密度。采用布置在圆筒内部热电偶测得其近壁面温度,利用二维非稳态导热反问题计算方法实现表面温度和热流密度的测量。圆筒以其轴心,水平旋转,转速为0、5、10、15 r/min,初始温度为1 150℃。实验结果表明:缸筒静止时,冲击区的临界热流密度为3.33 MW/m~2,是漫流区临界热流密度的两倍。缸筒周期性换热时,临界热流密度最大值出现在射流的"上游区";对于缸筒在不同的转速,随着转速的增加临界热流密度(CHF)逐渐减小,从1.73 MW/m~2减小到1.23 MW/m~2。     

丙烷/空气扩散火焰流场的PIV试验研究

为了研究燃烧火焰结构及其内部流动特征,利用粒子成像速度仪(PIV)对丙烷/空气扩散燃烧的流场进行了测量。并进行了冷、热态流场的对比,结果分析表明:热态回流区的速度明显的增大,回流区中心位置稍偏下,速度梯度大,更紊乱,并且沿轴向速度衰减慢。     

连铸二冷气雾冷却传热过程的试验研究

设计并搭建了连铸二冷气雾射流热态传热试验装置,进行了连铸二冷区钢板试样冷却过程的模拟。通过在试样内部布置热电偶测量试样实时温度值,利用一维非稳态导热反问题计算法反算了表面温度、表面传热系数和表面热流密度。结果表明,试样气雾冷却过程中其表面热流密度随喷射过程呈现波动起伏,在射流冲击区宽度方向上呈现中心大,边部小的趋势,平均对流传热系数为2 454.6W/(m2·K)。     

非预热条件下甲烷与丙烷无焰燃烧的实现及对比研究

无焰燃烧是一种低污染物排放的清洁燃烧技术,为研究非预热条件下不同燃料实现无焰燃烧的过程,采用实验与数值模拟相结合的方法,研究甲烷与丙烷非预热条件下无焰燃烧的实现条件,并在此基础上对比了2种燃料达到无焰燃烧时温度场与污染物变化。结果表明:2种燃料均可以在非预热条件下实现无焰燃烧,燃料为甲烷时炉膛内的工作温度需大于 1 123 K,燃料为丙烷时炉膛内的工作温度需大于923 K。当燃烧状态转变为无焰燃烧后,炉膛内温度分布均匀,甲烷无焰燃烧平均温度为1 148 K,丙烷无焰燃烧平均温度为1 243 K。甲烷与丙烷尾部烟气中CO与NOx排放量均低于20 mg/m3。对比实验结果与模拟结果发现,采用详细化学反应机理GRI-Mesh 3.0可以较好地模拟非预热条件下无焰燃烧。     

基于正则化方法的阶梯边界条件反问题研究

针对复杂的第三类周期性阶梯型边界条件,基于Tikhonov正则化方法,通过求解极坐标下的二维导热反问题,建立了计算空心圆柱体钢坯表面换热系数分布的热物理模型.考虑计算结果的精确性与稳定性,提出'斜率法'以选取正则化系数.利用数值仿真验证了斜率法的适用性,计算结果中R2值为0.998;将斜率法应用于实验数据中,计算结果与预期相符合.结果 表明,斜率法很好的平衡了解的精确性与稳定性,可以有效解决导热反问题的不适定性问题.