烧结矿余热罐内温度场的数值模拟研究

为强化烧结矿显热的高效提取,采用CFD软件对烧结矿余热罐内的气固换热过程进行了数值模拟研究,分析了冷却空气进口温度、进口速度对烧结矿与空气之间换热效率的影响。研究表明:冷却空气自余热罐底鼓入,自顶部排出,同罐内高温烧结矿对流换热的过程中,罐内空气在垂直方向上温度梯度较大;随着冷却空气进口温度的增加,出口温度略有增长,但增幅不明显,同时烧结矿的冷却效率略有降低;随着冷却空气进口速度的增加,在冷却前期,较高的空气流速具有较高的冷却效率,冷却后期,较低的空气流速具有较高的冷却效率。     

控制冷却中钢板厚度方向上的冷却速度

应用有限元方法模拟分析了控制冷却过程钢板厚度方向上温度和冷却速度的分布。结果表明,钢板表面冷却速度随着冷却的进行逐渐减小,而钢板中心冷却速度逐渐增大,其余位置的冷却速度先增大然后减小。分析了冷却时间、开始冷却温度、冷却水温度和水流密度对冷却速度和钢板表面与中心冷却速度差的影响规律,结果表明,冷却速度差随冷却时间的增加、...     

振动散式床氧化铬余热回收装置操作参数影响因素分析

根据新设计的一种振动散式床氧化铬余热回收装置,建立了高温粉料与冷却气体之间气固传热的数学模型,采用UDF自编程定义振动条件并模拟其气固传热过程,定量分析了床层高度、冷却气体表观流速、振动振幅和振动频率等操作参数对余热回收的质与量的影响规律。结果表明:随着床层高度的增大,颗粒在振动散式床中的运动速度降低,空气出口温度升高;冷却空气对颗粒的曳力作用效果只有床层高度较小时才明显;振动振幅的增大促进了气固间的换热,使得空气出口温度增大。在床层高度20 mm,冷却气体表观流速22.7 m/s,振动频率4.48 Hz,振幅15 mm的操作参数下,当氧化铬原料温度为920 K时,冷却空气的出口温度可达到500 K左右,余热回收率可达66.45%。     

焦炉加热系统流量分配的数值仿真

 基于焦炉蓄热室的结构特点以及内部的流动过程,以质量守恒定律和动量守恒定律为基础,建立了焦炉蓄热室的小烟道及斜道区域的三维数理模型。利用数值模拟的方法对模型进行求解,揭示了蓄热室内气体流动的规律,计算出小烟道区域的相对压力分布以及篦子砖出口处和斜道出口处的气体流量分布。研究结果表明：从机侧到蓄热室中心处,相对压力值逐渐增大。在相同规格条件下,靠近蓄热室中心处的篦子砖出口流量偏大。由于结构的对称性,焦侧蓄热室的流量分布规律与机侧蓄热室的规律一致。合理的布置篦子砖规格有利于蓄热室长向加热均匀性。从机侧到焦侧,斜道出口的流量呈逐渐增大的趋势。而两侧炉头因其散热量比较大,故其气体流量较之中部立火道有所增大。     

冷却水流量对大直径棒材冷却效果的影响规律

利用有限元耦合场数值模拟计算方法,对大直径棒材穿水冷却过程进行了三维非稳态数值模拟,研究了冷却水流量对冷却效果的影响规律,并分析了决定冷却水流量的两个因素——冷却器入口截面积及冷却水流流速对冷却效果的影响程度.模拟结果表明:当流量相对较小时,流量的改变对冷却效果的影响较大;当流量增大到一定值后,随着流量的继续增大,对冷却效果的影响逐渐减小;冷却水流流速对冷却效果的影响程度大于冷却器入口截面积.     

大口径无缝钢管淬火冷却均匀性影响因素

根据目前无缝钢管常用的外表面常压管射流与内表面轴向喷射冷却方式,采用有限元分析软件ANSYS对大口径钢管淬火过程温度场进行数值模拟.分析了钢管的管径、钢管的旋转速度及内喷射冷却介质-水的浸润角对钢管径向冷却均匀的影响.结果表明:在大管径条件下,管径对冷却均匀影响不大;钢管的旋转速度不低于60 r·min^-1,水的浸润角为270°左右时,钢管径向冷却均匀较好.     

200 t转炉交错氧枪设计优化研究

以200t转炉5孔氧枪为原型,优化设计内外喷孔相同倾斜角度下不同流量配比的交错氧枪.基于射流特性仿真研究,通过数值模拟方法,分析交错氧枪喷头射流特性与传统5孔氧枪的不同,探讨内外孔流量比变化对氧枪射流轴向速度衰减和有效冲击面积的影响规律.结果 表明:交错氧枪内孔射流轴向速度大于传统氧枪,外孔的轴向速度与传统氧枪相近,但...     

半圆截面螺旋通道内三维层流流动的实验研究

实验研究了外壁面为弯边和直边的两种螺旋通道内流体层流流动特性。给出了直角坐标下三维速度分布,并经过坐标变换研究了正交螺旋坐标系下轴向速度和二次流速度分布。结果表明:外壁为弯边的半圆形截面螺旋通道,横截面上轴向速度最大值只有一个,二次流为恒定的两涡结构;外壁为直边的半圆形截面螺旋通道,横截面上轴向速度的最大值有两个,二次流存在由两涡结构向四涡结构的转变。     

环冷机冷却过程仿真研究

将某新型高效烧结环冷机作为研究对象,以单元台车移动模拟环冷机烧结矿随台车的转动过程,选用气固两相流动热交换过程的局部非热平衡方程、真实气体的SRK方程、湍流方程等建立烧结矿冷却过程分析的仿真模型。探究孔隙率、冷却空气入口速度、料层高度、冷却空气入口温度等工艺参数对烧结矿冷却效果的影响以及影响大小,通过正交实验法,得到了以冷却效率为优化目标的最优工艺参数组合,为环冷机的运行提供指导。并通过试验,验证仿真结果的正确性。     

中厚板轧后超快速冷却系统流量调节技术

 中厚板轧后超快速冷却水流量的控制速度直接影响轧机的轧制节奏,水流量的控制精度直接影响钢板冷却过程的控制精度。以应用于多家中厚板厂的一种新型超快速冷却设备为例,分析其电动调节阀的调节特性,给出提高流量调节速度和流量调节精度的有效方法,为超快速冷却设备和控制系统的优化设计提供参考依据。     

场活化烧结中场特点、影响和作用

场活化烧结技术是一种在电场、应力场和温度场作用下实现快速致密化的粉末活化烧结技术.场活化烧结的特殊致密化过程和活化机理,源自于其特有的电场、应力场以及温度场作用.本文就各种场在场活化烧结过程中的特点、作用和影响的研究进展进行介绍.对于各种场在场活化烧结中的特点、作用和影响的认识,仍存在较多问题和分歧.各场间交互作用显著.从多场耦合的角度研究场活化烧结过程,有助于更准确、全面掌握各种场的特点、作用和影响,深入揭示场活化烧结的特殊致密化过程和活化机理.通过外加磁场提高场活化烧结的均匀性,进一步赋予材料特殊性能,具有良好的研究开发前景.     

外加物理场对激光熔化沉积内部缺陷控制

激光熔化沉积技术是基于“分层—叠加”原理,在高能激光束作用下、按照预定的路径,将同步送给的 金属粉末逐层熔化并快速凝固成形的先进制造技术,具有成形精度高、加工柔性好、内部组织均匀、力学性能 优异、适用难加工金属材料制备等优点,在航空航天等领域具有广阔的应用前景。但是激光熔化沉积过程中 容易产生未熔合、微裂纹、气孔等缺陷,限制了这项技术的大规模应用。其中,激光熔化沉积构件的微观组织 存在明显的各向异性,沉积过程中的快速加热和冷却使构件内部产生较大的残余应力从而导致其变形和开 裂。学者就如何改善激光熔化沉积构件的内部缺陷进行了广泛研究。因此,综述了通过在成形过程中外加温 度场、超声场、电磁场以及复合场的方法改善激光熔化沉积制件的内部组织和性能,以期为激光熔化沉积构件 综合性能的提高提供指导。     

Micromagnetic simulations on demagnetization processes in anisotropic Nd_2Fe_(14)B magnets

Individual grains with diverse dimensional parameters were introduced to investigate the magnetization reversals in anisotropic Nd2 Fe_(14)B magnets. The micromagnetic simulations were carried out via Object Oriented MicroMagnetic Framework(OOMMF). With the same bottom area and height, analysis results show that the coercive fields for different bottom shapes are of similar values. Designed as a cubic grain,the coercive field presents descending tendency as grain volume ascends. Under constant grain volume,with aspect ratio increasing, the coercive field decreases in the beginning and increases soon. Based on the demagnetization field vector, the effects of bottom shape, grain volume and aspect ratio on the coercive field can be explained. The nucleation point is chosen to discuss. Its synthetic field and reversal field are calculated by parallelogram law and inverse external field equation, respectively. The synthetic field equal to the reversal field is defined as critical field, which always shows the same tendency as the coercive field for all cases of this study. It can be concluded that critical field is qualified to be a reference index to measure the magnitude of coercive field.     

铝电解槽的电热模型及其应用

系统概述了近几十年来国内外铝电解槽电热模型的研究进展 ,着重分析了三维半阳极模型、三维阴极侧部切片模型、阴极拐角模型、三维整槽切片模型、1/ 4整槽模型等的优缺点 ,并介绍了电热模型的应用和需解决的关键问题。     

多层多维事元可拓集及其运算

为了建立复杂系统的事元可拓模型,针对现实世界中具有多层结构、每个子层次结构又具有多个特征的复杂系统中各子系统的相互作用问题,从可拓学原理出发,在n维事元可拓集概念的基础上,提出了多层多维事元可拓集及其正域、负域、拓界的概念.给出了多层多维事元可拓集的正可拓域、负可拓域、正稳定域、负稳定域的定义.研究了多层多维事元可拓集的交运算等,讨论了有关性质,并对性质进行了严格证明,得到了多层多维事元可拓集交的可拓域、稳定域的表达式.     

H型钢炉内加热过程温度应力耦合数值模拟研究

采用有限元计算中的间接法,对H型钢在加热炉内的加热过程进行二维耦合求解分析,求解温度场时分别计算H型钢的对流及辐射热流,而后代入Ansys有限元软件进行求解,求解应力场时以温度场计算结果为初始条件。分别计算了不同热负荷下H型钢温度场及应力场的变化状况,得到了H型钢炉内加热过程温度场及应力场的变化规律,为H型钢的加热控制提供了理论依据。     

多层多维物元系统可拓集及其性质

为了研究多层多维复杂系统的矛盾问题,运用可拓学原理,在n维物元可拓集概念的基础上,提出了多层多维物元系统可拓集及其正域、负域、零界的概念,给出了多层多维物元系统可拓集的可拓域、稳定域的定义,讨论了多层多维物元系统可拓集的一些性质.最后研究了多层多维物元系统可拓集的交、并等运算.     

蓄热式加热炉内温度场及浓度场的数值模拟

利用大型软件CFX4. 4建立了高温蓄热式加热炉内温度场和浓度场的数学模型 ,并确定了合理的喷嘴布置及喷嘴倾斜角度 ,以确保高温空气燃烧技术的加热效果。     

连铸板坯在结晶器内凝固行为的研究

在考虑结晶器铜板水槽结构尺寸和分布的基础上，建立了连铸板坯在结晶器内温度场和应力场之间耦合过程的有限元分析模型。通过耦合计算，发现板坯在连铸结晶器中宽窄面方向上的坯壳表面温度、坯壳生长及其受力变形等行为沿拉坯方向上的变化规律，为分析和解决铸坯在结晶器中产生的质量问题、设计或优化有关结晶器工艺和结构参数提供了理论依据。     

厚壁离心管坯轴向裂纹分析

运用有限元分析软件ANSYS对材质为21CrMo10的管坯,在不同工艺参数下的温度场和热应力场进行了分析,结合实际检验得出:出现轴向裂纹的原因在于涂层太薄、管坯横截面的温度梯度大于了8℃/mm,随着涂层厚度的减小、浇注温度的升高,厚壁管坯内壁的热应力有增加的趋势.