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1200℃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.     

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.     

突片激励射流冲击冷却的实验研究

对突片激励射流冲击冷却特性进行实验研究,分析突片形成的流向涡对冲击换热特性的影响,总结了双排射流孔的传热规律. 实验结果表明,在双排突片射流冲击冷却中,突片具有改善冲击换热特性的作用,射流孔的排列方式以及两排孔之间流向孔间距的变化对冲击靶面的温度分布具有较大的影响,叉排孔的有效冷却范围更大,冷却效果更好.     

振动对无机盐相变材料过冷度的影响

通过对无机盐溶液相变材料冷却过程施加振动,研究了振动对蓄冷剂过冷度的影响.实验采用10%碳酸钠溶液作为蓄冷剂,振动功率变化为0~20 W.在恒温槽内温度为-6.7℃时,比较了蓄冷剂有无振动条件下的步冷过程;以及恒温槽内温度为-7.2℃时,振动强度为0~20 W的步冷过程.结果表明:振动加快了蓄冷剂的冷却速度、缩短了冷却时间、减小了过冷度;振动强度越大,减小过冷度的效果越明显;当振动强度为20 W时,能减小过冷度约2.0℃.同时振动能起到细化晶粒的作用.     

CSP层流冷却温降过程的数值模拟

研究了CSP层流冷却过程中传热情况,建立了传热过程的二维非稳态数学模型.通过对冷却过程中轧件在各冷却区的换热边界条件的研究,确定了轧件在各冷却区的换热系数模型,计算出轧件在层流冷却过程中温度变化和温度场分布.模拟计算结果与包钢CSP现场实测数据比较吻合.     

不同孔型对气膜冷却效果影响的数值模拟

为了解气膜冷却技术中孔型作用的影响,采用数值模拟方法,在主流速度20 m/s,湍流度6％,主、射流温分别为333 K和293 K的条件下,考察无复合角、流向角为35°时的圆柱孔、收缩-扩散孔和反涡孔进行平板气膜冷却的冷却效果.其中,圆孔孔径12.7mm,长径比3.5,与集气室连接面形式同于其余孔型.模拟过程中,湍流Real-izable k-ε方程,标准壁面函数处理边界,SIMPLEC算法实现压力、速度耦合.结果表明:由于反涡射流抑制了肾型涡的形成并减弱了肾型涡的强度,反涡孔的冷却效果和覆盖区域优于其他两孔型.     

装药量对近壁面气泡形态影响的研究

采用AUTODYN模拟对TNT近壁面水下爆炸冲击波传播过程和气泡脉动过程,研究了气泡结构形状、二次压力波和射流现象,发现模拟结果和试验结果一致.比较研究了TNT装药对气泡形状结构的影响,结果表明:在装药较少时,气泡底部射流会刺穿气泡;在装药较大时,气泡上部射流会刺穿气泡;当装药较大或者较小时,气泡为单冠;其他装药时,底侧面射流会切割气泡形成双冠.     

不同孔间距气膜冷却的数值模拟

基于控制容积法和协调一致的求解压力-速度藕合方程的半隐方法(SIMPLEC),采用Realizable κ-ε紊流模型对不同孔间距的气膜冷却流场的传热特性进行了数值模拟.通过比较不同孔间距K的冷却效率,得出:K 较小时有助于提高中心孔的气膜冷却效率;K 越小的射流其射流孔间冷却死区消失的越快,并在中心孔位置附近有较高的冷却效率;气膜的覆盖区域是随着 K 的增加而增大的,K=2.5与 K=2工况的覆盖面积基本相同,K=2则比K=2.5工况拥有更高的气膜冷却效率.     

传统加工工艺对卤鸡翅颜色影响的研究

研究了传统卤鸡翅各个加工工艺步骤对其颜色的影响.通过正交试验,煮制的最佳工艺参数为:预煮时间5 min、卤制温度90～95℃、卤制时间30 min;冷却时,浸泡冷却30 min,室温冷却10 min后转移到0～4℃条件下冷却,可有效保护卤鸡翅的颜色;鸡翅解冻方式、预煮后冷却方式、二次杀菌等工艺步骤对卤鸡翅颜色的影响差异不显著.     

X70管线钢热轧钢卷冷却过程中的相变与应力变化

为了分析钢卷冷却对带钢板形的影响,运用有限元方法研究了层流冷却后的X70管线钢热轧钢卷冷却过程,建立了热轧钢卷热力耦合模型,计算了卷取温度分别为500℃和550℃时冷却过程中的钢卷温度、相变体积分数、残余应力.模型考虑了钢卷径向层间接触对传热的影响,以及钢卷内径壁、外径壁和2个端面的换热系数的差异.结果表明:冷却过程中,钢卷的温度和相变不均匀使得钢卷的切向上边部受拉应力,而中部受压应力;钢卷在550℃卷取后,带钢边部20 mm以内的拉应力超过基体的屈服应力,板形有边浪趋势;降低带钢的卷取温度至500℃促进相变充分进行,有利于钢卷冷却后残余应力的降低.开卷后X70管线钢的边浪和横向C型弯曲板形是不均匀的层流冷却和不均匀钢卷冷却共同作用的结果.     

钢管超快冷过程数学模型的研究与开发

为了提高钢管超快冷过程的温度控制精度、冷却均匀性以及组织性能控制的精准度,分析了钢管超快冷过程的换热机理,确定射流冲击为钢管超快冷过程的主要换热方式。利用反传热法对钢管表面换热系数进行测定;利用导热方程,建立钢管超快冷过程射流冲击换热数学模型,采用第三类边界条件和有限差分法求解该数学模型。应用此数据模型可以计算特定温度范围内的平均冷却速度和所用时间,也可以计算一定时间范围内的温降和平均冷却速度。经现场测试,由该数学模型计算得到的温降曲线与实际温降曲线基本相同,模型计算精度很高,具有可应用性和执行性。     

冷却阻尼风喷口高度对地铁活塞风控制效果影响

目的利用冷却阻尼风控制列车进站带来的活塞风,减少活塞风对站台层热环境的影响.方法采用计算流体动力学数值模拟的方法,以站台0.5 m和1.7 m高处的平面作为分析面,模拟冷却阻尼风喷口安装高度为5.4 m和4.9 m垂直射流对活塞风的控制效果.结果得到两种工况下,站台温度分布图及截面上点的速度变化曲线,以及列车进站过程中进入站台的活塞风量.结论降低冷却阻尼风喷口高度,在一定程度上改善了对活塞风的控制,降低了地铁车站总的空调冷负荷.     

不同孔型平板气膜冷却特性的数值模拟

为研究不同射流孔型对气膜冷却效率的影响,基于SIMPLEC算法,采用RNGκ-ε湍流模型,对射流倾斜角为35°的圆柱孔、扩散孔和横向扩散孔的平板气膜冷却模型进行了数值模拟。得到了不同吹风比M下的3种孔型的绝热气膜冷却效率曲线、速度矢量图和壁面温度分布。结果表明：横向扩散孔的气膜冷却效果优于圆柱孔和扩散孔,其产生的反向涡旋对的尺度最小,孔间的气膜冷却效果也较好。     

平板气膜冷却孔中心线上绝热效率的实验研究

以优化冷却孔射流角度和射流参数为主要实验目的,将平板气膜冷却作为研究对象,应用红外热像仪作为温度监测手段,研究不同角度的简单和带有复合角的复杂圆形孔射流对平板中心线上气膜冷却绝热效率的影响。在吹风比分别为M=0．5、1．0、1．5时,实验研究了简单圆形孔射流角度α=35、60、90°和带复合角β=15、60、90°圆形孔的不同排列下平板中心线上气膜冷却的绝热效率。结果表明：在简单孔情况下,射流角α=35°时绝热效率较好,带复合角情况下,β=90°时较高。双排布置时绝热效率比单排的要高很多,其中插排最佳。     

蒙特卡罗法对射流泵模型内部流场的数值模拟

阐述了蒙特卡罗法的主要思想和原理,说明了用蒙特卡罗法求解二维对流扩散方程过程以及在计算机上的实现.最后,对射流泵模型用蒙特卡罗法进行内部流场数值模拟,模拟结果符合实际,为以后研究射流泵内部流场增加了一个全新的方法.     

原始组织形态和冷却速度对T91钢组织的影响

采用箱式电阻炉对T91钢进行冷却实验,研究T91钢连铸坯和轧制坯冷却过程中原始组织形态和冷却速度对其相变组织和临界冷却速度的影响。结果显示:T91钢坯冷却过程中只有铁素体和马氏体转变,并且原始组织状态对临界冷却速度的影响不同,细小均匀的组织将增大临界冷却速度;T91钢连铸坯连续冷却过程中,当冷却速度在8℃/min以上时全部为马氏体组织,冷却速度为3~7℃/min时为铁素体和马氏体混合组织,冷却速度在2℃/min以下时几乎是铁素体组织;T91钢轧制坯连续冷却过程中,冷却速度在10℃/min以上时组织全部为马氏体,冷却速度为4~9℃/min时为铁素体和马氏体混合组织,冷却速度在3℃/min以下时组织几乎为铁素体。     

中间冷却温差对两级压缩二氧化碳热泵循环性能的影响

对两级压缩中间冷却过程对二氧化碳热泵性能的影响进行了热力学分析,讨论了冷却温差对系统制热性能系数和排气温度的影响.在计算参数范围内,随着冷却温差的增加,相比单级压缩循环,两级压缩中间冷却循环制热性能系数的改善小于7.39%,排气温度降低幅度在7~17℃.     

Al-Zn-Mg-Sc合金连续冷却转变曲线的测定

测定了Al-Zn-Mg-Sc合金固溶处理后的连续冷却转变（CCT）曲线,通过动态电阻法测得冷却过程的电阻-温度曲线,根据曲线斜率的变化规律确定相变开始点、结束点以及临界冷却速度范围,绘制出该合金的CCT图,通过扫描电镜和透射电镜分析观察连续冷却过程的组织转变.结果表明,动态电阻法测得的CCT图是可信的;在470℃,保温1 h固溶处理后,抑制相变发生的临界冷速在2 168.0℃/min以下,但高于716.8℃/min,相变主要集中在150~420℃的温度区间发生;当冷却速度较慢时,平衡相η在晶内和晶界大量析出并逐渐长大和粗化,当冷却速度较快时,合金保持了较高的过饱和度,冷却到70℃以下仍有相变发生.     

Mg-Li二元合金热处理中α相的表层偏聚现象

研究了α相在Mg-Li二元合金热处理过程中的表层偏聚现象.研究结果表明:当升温速度不低于10℃/min、保温温度高于300℃且试样的表面积和封存空气比例大于1/40(mm-1)条件热处理过程中,镁锂二元合金会出现单-α相在表层的偏聚现象;偏聚层厚度变化趋势随着空气含量的增加先增加后减小,当试样的表面积与空气含量达到1/16(mm-1)时,厚度值最大;冷却速度对偏聚层的致密性有影响,冷却速度越快,致密性越好.     

单孔射流与主流相互作用时的流动和传热的实验研究

在回流式传热风洞中，在速度比分别为０．３、１．０和２．０的条件下，对流向倾角分别为３０°、６０°和９０°的单孔气膜冷却射流与主流相互作用的速度和温度分布特征进行了详细的实验研究，并首次测量了锥形喷孔射流下游的温度和冷却效率的分布。总结出射流同主流相互作用下形成的速度边界层的等值线具有三种基本的分布形态，观察到纵向耦合涡的发展和变化趋势。孔形是决定气膜冷却效率的关键参数之一，锥顶角为３０°的锥形出口的喷孔较圆孔具有更宽的侧向覆盖区域，即使在高速比下其射流核心仍能较好地贴附在壁面上，因而具有较圆孔高得多的冷却效率。