层流冷却过程中带钢温度场数值模拟

分析了带钢层流冷却过程中的传热，并利用有限元法对层流冷却过程中带钢温度场进行了模拟计算。结果表明：随着轧件厚度的减薄，在带钢厚度方向上的温差逐渐减小；冷却速度不同时，带钢表面温度和中心温度的变化趋势以及波动幅度相应发生变化。在进行模型计算时，应合理考虑带钢厚度及内部热传导的影响。这对提高数学模型的精度，控制卷取温度，提高产品质量以及指导生产具有重要意义。     

H型钢轧制过程中汽化冷却对温度场的影响

利用有限元方法建立H型钢轧制过程中的温度场模型，并用ANSYS进行求解来研究了冷却水对轧件温度的影响。结果表明，ANSYS能精确地确定汽化冷却过程中冷却水的对流换热系数。     

用温度场数值模拟方法优化连铸二冷制度

依据热／力模拟实验及热应力解析计算，建立了防止裂纹形成的连铸二冷优化模型。基于对连铸坯成形过程温度场的数值模拟，确定了满足优化模型的水量与拉速定量关系及相应的计算机控制模型。     

热连轧过程中温度场的模拟

考虑不同阶段各种因素对轧件温度的影响,采用有限差分法计算温度场,建立了带钢连轧生产过程轧件温度变化预报模型.其中,轧件应力应变采用Orowan公式计算,并引入迭代程序考虑轧件变形与温度变化间的相互影响.用此模型对某钢厂热轧板带生产过程中的温度场变化进行了解析计算,其预报值与实测值吻合较好.     

高炉板壁结合式炉衬温度场分析

大型高炉的密集式铜冷却板与冷却壁结合的炉衬结构是使高炉寿命达到18～20年的一项重要保证措施。以宝钢新建4号高炉炉衬结构为原型，建立了这种炉衬结构三维温度场数学模型。数学模型中均以多类边界条件处理边界传热问题，增加了数学模型对复杂炉衬结构和多种操作参数模拟的适应性，为指导高炉炉衬的合理设计和操作参数的优化提供了软件平台。作为数学模型的应用。对典型炉衬结构和炉内渣皮形成与脱落时温度场的变化进行了定性、定量分析。     

钢筋控制冷却过程的简化模型

对钢筋控制冷却过程进行了热力学分析，建立了温度场的数值模型，得出了自回火温度与冷却参数之间的关系曲线。试验表明，实测的自回火温度与模拟计算值很接近，这对正确选择冷却工艺参数和预测钢材显微组织和力学性能有重要的指导意义。     

Q215钢棒材热轧后湍流冷却过程温度场数值模拟

利用湍流管式冷却系统可以提高棒材热轧后冷却效率,使棒材表面形成回火马氏体,提高其力学性能。运用有限元分析软件MSC.Marc分析了Φ25 mm Q215钢棒材热轧后湍流冷却过程的温度场。结果表明,棒材离开湍流式冷却系统1 s时,棒材表面由950.0℃(终轧温度)降至768.0℃,芯部温度降至861.2℃;棒材离开湍流式冷却系统后,空冷3 s时表面温度升至792.6℃。生产应用结果表明,棒材进行普通冷却后的强度极限为310 MPa,用湍流式3段冷却后棒材的强度极限达410 MPa。     

方管铝型材喷水冷却温度场模拟及影响因素分析

为了解决方管铝型材冷却不均的问题,利用有限元分析软件Fluent,对方管铝型材喷水冷却的温度场进行了三维瞬态数值模拟,分析了方管铝型材特征点的温度场变化规律,研究了挤出成形速度、喷嘴纵向间距及喷嘴横向间距对方管铝型材冷却温度场的影响.结果表明:挤出成形速度和喷嘴纵向间距对方管铝型材纵向温度场影响明显,而喷嘴横向间距对温度场的影响主要表现在横向上.采用最大的挤出成形速度、最小的喷嘴纵向间距和80mm的喷嘴横向间距可以得到较均匀的冷却温度场.     

火车车轮淬火过程中的温度场

 为分析火车车轮淬火过程中车轮内部温度变化情况,利用MSC/MARC商用有限元软件结合用户子程序开发对车轮淬火过程中的温度场进行了模拟计算。温度的模拟结果与实测结果吻合较好。研究结果对车轮淬火工艺的制订和车轮的生产工艺的制定具有指导意义和应用价值。     

中厚板淬火冷却过程温度场热应力场数值模拟

建立了中厚板淬火冷却过程温度场、热应力场数学模型,通过有限元数值模拟方法,研究了中厚板无约束淬火过程温度场、热应力场变化情况,为优化中厚板淬火工艺,保证淬火质量提供依据.     

高温散状物料强制冷却器模拟及优化

连续式石墨化炉生产的散装料温度可达2600℃,为研究高温散装料的强制冷却情况,运用Fluent软件对冷却器进行数值模拟,得到高温物料及冷却水的温度分布和流场分布。结果表明,冷却器出口处物料温度远低于指标要求,冷却效果显著。结合模拟结果分析物料入口速度和各级冷却水入口速度对温度的影响,得出各最佳冷却水入口速度,为进一步优化提供了参考依据。     

浸入式水口烘烤的温度场分析

分析了不同烘烤装置和烘烤方法对浸入式水口预热的影响,运用有限元技术对浸入式水口抽风式预热烘烤的瞬态传热过程进行了研究,得出了水口预热后的温度场云图和水口关键点的温度.研究表明,当烘烤装置取小型尺寸,抽风口处于高位,加大抽风流量,中间包加热30 min后打开塞棒,能有效提高浸入式水口预热温度.     

高炉铸钢冷却壁温度和应变分布热态实验研究

为了研究铸钢冷却壁的高温工作性能,通过热态实验测试了铸钢冷却壁温度场分布,并首次在铸钢冷却壁上安装了应变片,对其冷面的应变分布进行了研究.在炉温1100℃无渣皮条件下,铸钢冷却壁热面最高温度在600℃左右,低于铸钢相变温度;冷面中心线部位应变在-5×10^-4左右,四周平均应变在-3×10^-4左右.对冷却水管进行了热阻分析,证实了冷却水管与基体之间融合充分,不存在气隙.验证了铸钢特殊的屈服现象,其在热冲击后应变分布得到明显改善.     

高温蓄热式加热炉内温度场的数值模拟

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等的数学模型.通过确定合理的烧嘴布置方式及烧嘴倾斜角度,确保了加热炉内高温空气燃烧的加热效果.     

板坯连铸内外复合冷却流场和温度场耦合数值模拟

 针对1 240 mm×200 mm板坯连铸提出了一种钢水内外复合冷却技术，即在结晶器内设置内冷却器 U形管，起到提高传热效率改善铸坯内部组织之目的。运用流体力学分析软件，就内外复合冷却结晶器内钢水在流场温度场耦合作用下的凝固状况进行数值模拟，发现内冷却器可以使钢水的流动状态均匀和加快连铸坯的凝固速度。     

中厚板控冷过程温度场的有限元模拟与参数优化

针对中厚板在高密度管流控制冷却过程中温度场的变化情况,利用ANSYS有限元分析软件进行了分析,建立了比较合理的温度场的有限元模型,并获得不同规格奥氏体不锈钢板(0Cr18Ni9)在各种条件下的温降曲线和瞬态温度场分布,同时,对钢板控冷过程中表面与心部的温差进行了优化,使钢板表面与心部温差的最大值从580℃下降到500℃,为进一步提高钢板的性能与质量提供了理论依据。