太钢第二炼钢厂连铸碱性微碳中间包覆盖剂开发应用

沿用酸性中间包覆盖剂对防止钢水增碳、吸咐钢液夹杂物方面效果不佳,不能满足冶炼品种钢需要。在多次试验研究的基础上开发出了YJB-2碱性微碳中间包覆盖剂满足了二钢连铸生产品种钢的需要。     

板坯连铸凝壳的热变形分析

对板坯连铸凝固坯壳受到内外表面温差作用引起的热变形问题,从热弹性问题的功的互等定理或 Betti-Maxwell互换定理和线弹性力学的叠加原理出发,分别推导出两对边简支两对边固支的矩形凝壳在钢液静压力和温度场联合作用下的挠度解,并解释了挠度解中各项的意义。实例计算了在三种拉坯速度下凝壳热变形和鼓肚变形。该研究对于求解连铸板坯在钢液静压力及内外表面温差作用下的鼓肚变形及热变形具有实际意义。     

电刷镀流镀技术及其在产品再制造中的应用

传统手工电刷镀工作效率低不适合自动化和批量化生产的要求.为此,提出一种电刷镀流镀技术,其特点是阳极不用棉包套贮存镀液,流镀工作时将阳极与工作保持一定的间隙,镀液通过液泵以一定流量循环流动至流镀工作区.本文研究了电刷镀流镀的阳极材料,设计了流镀界面,并通过正交试验优化了流镀工艺参数,进行了产业化应用.     

软包电池组液冷流道结构设计及分析

为改善传统流道结构的散热能力,提出了一种对称回流流道,并利用Fluent仿真分析不同流道结构下电池组的温度场,结果表明：2C放电时,对称回流流道下电池组最大温差相较于蛇形流道降低了4.4 K,压降减小了2473.4 Pa;最高温度相较于并联直流流道降低了3.7 K,最大温差降低了7.7 K。在此基础上研究了流道宽度及冷却液流量对温度场的影响,当流道宽度为8 mm,流量为0.006 kg/s时,电池组温升为12.2 K,平均温度为309.8 K,温差为8.5 K,流道压降为较小的3691 Pa,说明对称回流流道相较于传统流道结构能一定程度改善电池组的散热性能。     

顶燃式热风炉的数值模拟研究

使用数值模拟的方法,基于非平衡双能量方程,研究了顶燃式热风炉的非稳态炉内燃烧、速度场及炉内烟气与格子砖的传热过程,计算得到炉内的火焰燃烧温度、格子砖温度场、烟气出口温度、热风出口温度,以此建立了一个顶燃式热风炉数字化计算模型。通过设定入口、出口及壁面边界条件,可以便捷地得到炉内温度场、速度场等计算结果,有助于对热风炉设计参数、生产操作参数进行调整与优化,通过选择合理的参数,保证传热系统的稳定、高效。     

电动汽车磁流变液制动器优化及制动特性研究

以电动汽车磁流变液制动器为研究对象,分析磁流变液内部结构,对其结构进行优化,建立其优化前后的理论模型;运用Matlab编程求解得到磁流变液制动器制动力矩与线圈电流及制动器速度与制动时间之间的关系,运用实验的方法对其进行验证。理论计算及实验结果表明,磁流变液内部结构存在较大的优化空间;通过优化制动器内部结构可以提高电动汽车磁流变液制动系统的制动效能;实验结果与理论计算结果基本相近,验证了理论计算准确性;研究为电动汽车制动系统精确控制提供了重要基础,为电动汽车制动效能提升、制动器精确控制等提供了理论依据及有益的借鉴。     

操作参数对Cr-Mo钢焦炭塔瞬态温度场及热应力影响数值模拟研究

针对Cr-Mo钢焦炭塔,利用有限元数值模拟方法中的动态热边界条件,模拟了恒速上升的液体介质沿塔内壁爬升过程,开展了Cr-Mo钢焦炭塔瞬态温度场和热应力数值模拟研究,定量分析了进油速度、进水速度以及冷却水温等操作参数对塔壁瞬态温度场和热应力场的影响规律。研究结果表明,进油和进水阶段,随着介质界面的恒速上升,内壁处产生了较大的轴向温度梯度,塔壁上形成了较高的径向温差。液面升速越快,由温度波动产生的热应力越大。相同冷水升速条件下,水温越低,同一轴向高度的径向温差以及内壁处的轴向温度梯度越大,产生的热应力也越大;相同液面升速下,进水阶段的热应力要高于进油阶段的热应力。研究结果可为定量分析Cr-Mo钢焦炭塔安全状况和剩余寿命提供技术支持。     

电―温差换热技术(讲座之三) 第三章 单级电―温差换热器的设计计算

第三章单级电—温差换热器件的设计计算§3—1 元件温度场的分布及热流状态的分析目前国内外厂家所生产、使用的电—温差换热器件中,P型与N型元件大部分都是等截面的。本节以等截面元件为例,探讨电—温差换热器件在实际工作状态中,其元件内部温度场的分布情况与热流运动的规律,并据此推导一系列设计计算公式。     

热轧H型钢在线控冷系统方案设计与优化

热轧H型钢终轧后在空气中自然冷却,由于H型钢的翼缘和腹板散热性能不同,在冷却过程中H型钢端面会产生高达300℃的温差,影响产品最终的力学性能。为了改善H型钢冷却过程中的温度场分布,提高产品的力学性能,采用有限元仿真技术和现场测试技术相结合,提出了H型钢生产线轧后控制冷却系统的设计方案,如喷嘴布置方案、冷却设备的布置方案、冷却设备的控制方案、冷却方式等。该冷却方案现已成功装备生产现场,现场实测数据表明对热轧H型钢实现轧后控制冷却,在冷却过程中H型钢的温度场得到了明显改善.最终还提出了对该控制冷却系统方案进一步优化的措施。     

热连轧热卷箱速度控制及匹配的设计应用

热卷箱位于热连轧生产线粗轧机和精轧机中间的工艺设备,它将粗轧中间坯卷成热钢卷,然后再开卷送人飞剪及精轧机。生产过程中热卷箱需要与粗轧机形成连轧连卷,又要与精轧机形成连开连轧的工况。处理好热卷箱与轧机的速度匹配关系对稳定生产和提高产品质量至关重要。本文介绍了热连轧机中热卷箱的速度控制及其与轧机和辊道的速度匹配关系。     

新型170t钢水罐热应力仿真分析

钢水罐是连铸生产线上的重要设备,其应力分布直接影响了钢水罐的使用寿命。针对新型170t钢水罐,利用有限元仿真技术,研究了钢水倾倒过程中,钢水罐处于0°位置时的温度场和应力场分布状况,为新型钢水包的日常维护以及设备优化提供了依据。     

基于小波的钢液连铸下渣检测系统

对外国内外钢液连铸下渣检测系统(SDS)技术进行调研和分析的基础上,提出一种基于小波分析的SDS实现方法.针对SDS的设计与实现特点,搭建以振动测量为基础的试验平台.通过对钢包到中间包保护浇注的过程及其支承结构的相关研究,建立保护浇注支承结构的振动动力学模型,并且考虑对钢液冲击力的变化及影响测振点振动的因素,利用基本小波处理方法对钢水振动信号进行初步分析,并通过小波包技术进行进一步的特征提取,最终实现对钢液状态的有效识别.试验证明:该方法实现成本较低,对现有生产设备改造较小,使用寿命长,下渣检出度可达95%以上.     

单流程蒸发器表面温度场均匀性的影响因素研究

改善蒸发器表面温度场的均匀性对提高其换热效率具有决定性作用。设计出一种类似平行流蒸发器的圆管单流程蒸发器,改变其集液管和蒸发管衔接处的孔径大小以及制冷剂入口流速,并进行了蒸发器管路的水力计算和相应的实验研究,得出管路中间截面的温度分布。模拟结果表明:在结构一定的条件下,集液管内的制冷剂来流速度具有决定性作用。当集液管内的来流速度在0.04m/s时,蒸发器各支管的温度分布最为均匀;同时在制冷剂流量一定时,支管数及各蒸发管与集液管衔接处的孔径大小也影响着温度分布。试验结果证明了此结论:在一定的液态制冷剂集管入口流速下,最小孔径为0.4mm时,具有8根支管的单流程蒸发器比10根支管的单流程蒸发器具有均匀的温度场。研究结果为研发高效率的平行流蒸发器提供了一定的理论和试验基础。     

用于薄膜包衣生产包衣机的基本要素探讨

以薄膜包衣质量要求为切入点,从锅的转动速度、喷雾流量与喷雾雾化压力、喷枪到片床距离、喷射的角度和方向、入口空气流量与温度、出口空气的温度与露点、片床温度与包衣液温度等方面探讨了用于薄膜包衣生产包衣机的基本要素,并阐述了其相互关系,以有效指导选用高效包衣机进行薄膜包衣生产,提高片剂包衣质量。     

带气环旋喷射流流场特征及喷嘴结构正交优化研究

为提高二/三重管法旋喷射流切割土体效率,采用Mixture多相流模型和RNG κ-ε湍流模型,开展了淹没环境下带气环旋喷射流流动模拟研究,获得了射流速度、气液两相体积分布、靶体作用压力等流场特征,并基于L₁₆(4⁵)正交试验设计及误差分析方法,获得了旋喷射流喷嘴关键结构参数对射流速度及其作用靶体压力的影响敏感程度与影响规律。结果表明：带气环旋喷射流能量衰减慢且集中在轴心区域,射流等速核心段长,冲击破坏土体性能好;喷嘴结构参数对射流冲击性能的影响敏感次序为：射流喷嘴出口直径>收敛角>气体喷嘴直径>气液喷嘴间距>射流喷嘴长径比;射流轴心速度及其作用靶体压力随出口直径和气体喷嘴直径的增大呈先快速增加后缓慢增加趋势,随收敛角、长径比、气液喷嘴间距的增大呈先增加后降低趋势。基于此,考虑旋喷射流设备性能,给出了最优结构参数为：射流喷嘴出口直径2.0 mm,收敛角12°或18°,长径比1,气体喷嘴直径0.9 mm,气液喷嘴间距5 mm。     

射流式采沙系统中液固两相流的数值模拟

疏浚设备泥沙吸取过程属于稠密固液,为了研究两相流动中液固两相的流动特性,对一种射流式泥沙采集器内的两相流流动进行了数值模拟。基于欧拉双流体模型,研究了不同射流速度,不同的吸引流流量对采集器出口的泥沙浓度的影响。结果表明采用欧拉双流体模型的仿真结果可以较好的吻合实验数据,当射流速度增大时,出口处的泥沙浓度也随之增大,当射流速度一定时,出口处的泥沙浓度一开始随着吸引流流量增大而增大,之后随其增大而降低。     

45钢零件淬火过程中温度场的ABAQUS模拟

利用ABAQUS软件对几何外形复杂的45钢零件淬火过程温度场进行模拟,得到了45钢零件温度场随淬火时间的分布关系.模拟过程准确、迅速,适用于淬火液的选取及淬火工艺的优化,并为精确计算淬火过程中的热应力、残余应力提供理论依据.     

热轧带钢温度场在线计算方法研究

热连轧生产过程中,精确的带钢温度场计算模型是保证带钢板形质量、尺寸精度及组织性能的重要前提,其计算速度与精度是当前制约温度场在线计算的重要因素。在分析现有模型的基础上,考虑轧制时带钢对周围环境的热辐射、带钢与周围流体介质的对流换热、带钢与工作辊之间的热传递、带钢变形生热以及带钢与工作辊之间的摩擦生热,基于合理的物性参数和假设条件,采用二维交替差分法建立精轧区带钢温度场计算的通用算法。结合热连轧生产线的实际生产条件,运用C++建立精轧机组带钢温度场在线计算模型,得到各机架出口带钢横断面的温度分布。通过对比模型计算的宽度方向温度分布值与实际测量值,结果表明整体分布趋势一致,温差控制在15℃以内,相对偏差均值为0.56%,计算时间仅用46 ms,验证了热轧带钢温度场计算方法在线应用的可行性。     

跨临界CO_2热泵中间换热器对系统性能的影响研究

为了研究跨临界CO_2热泵系统中间换热器对系统的影响,采用基于Modelica语言的仿真平台Dymola,建立了跨临界CO_2热泵的系统模型。从系统COP、制热量、蒸发压力和温度、气体冷却器CO_2出口温度以及过热度等方面,着重分析了中间换热器的有/无对系统性能的影响。结果表明:有中间换热器的系统运行性能更好,运行也更加稳定。在规定工况下,有中间换热器比无中间换热器的系统最优COP要高1.6%,且最优排气压力降低5%;中间换热器有效地降低了蒸发压力,由于系统质量流量较小,系统换热更加充分,从而减小了气体冷却器出口CO_2与水的换热温差;同时,有中间换热器的系统,存在过热度,过热度对热泵性能有直接影响,可以使排气温度升高,压缩机出口焓值增大,制热量增大。对中间换热器的分析研究,可以更加系统地了解CO_2热泵运行节点参数,为系统以及各元件设计提供参考。     

基于数值模拟的特种混流泵水力性能优化与试验

为研究水泵液压系统混流泵的性能,分析特种混流泵性能参数与系统工作过程物理量的关联性,基于器材水下运动学方程推导混流泵流量、扬程等参数的计算方程,并提出满足器材运动要求的泵性能参数。基于数值模拟和试验并重的研究方法,针对水泵液压系统混流泵开敞式出水结构,优化双圆弧导水结构,数值模拟结果表明双圆弧轴面的过流面积变化均匀,速度场无旋涡等不良流动,减小了装置水力损失。针对混流泵叶轮叶片包角和出口安放角进行优化,获得了陡降的流量-扬程特性曲线,满足了不同工况下器材加速要求。叶轮出口采用非线性环量分布流型,提高了水力效率,试验结果表明优化的开敞式混流泵最高效率达到83.24%,各项性能指标均满足优化设计要求。