固体界面接触换热系数影响因素的实验研究

通过自制的接触换热系数测量设备对铝合金与5CrMnMo模具钢、不锈钢与不锈钢间的接触换热系数进行了实验研究,分析了接触换热系数随温度和压力的变化趋势,并且分析了改变接触过程后接触换热系数的变化.实验结果发现,接触换热系数与温度的关系并不是简单的正比关系,而是与载荷近似成正比关系;且在其它接触条件相同的情况下,如接触过程的升温过程和降温过程、加载过程和卸载过程等不同,接触换热系数的测量值也不同.     

基于有限元的热冲压界面换热系数反算

为了获得热冲压板料和模具的界面换热系数,本文通过设计圆台实验分别获得热冲压淬火过程中5、10、20、30和40 MPa保压压强时的板料中心降温曲线和模具模面中心向下1.5 mm处的升温曲线。在考虑模具热电偶温度响应时间和板料由奥氏体向马氏体转变的相变潜热影响基础上,提出运用有限元反算求解界面换热系数的方法,进而获得界面换热系数与保压压强的对应关系。结果表明,界面换热系数值与压强近似呈直线关系,使用该方法时板料与模具的模拟温度曲线和实验温度曲线的相对误差可控制在15%以内,且二者的平均绝对误差最大不超过24℃。     

界面换热系数对淬火过程变形模拟影响的敏感性分析

对316不锈钢C型环和纵切圆柱2种试样在水冷淬火过程中发生的热处理变形进行了计算机模拟和实验研究.结果表明:温度场的精确测量对综合界面换热系数的逆运算结果具有重要影响,并进一步影响热处理变形的模拟预测.采用低采集频率数据逆运算得到的界面换热系数,在温度变化剧烈的高温阶段偏低,致使变形模拟结果严重失真.采用高采集频率逆运算得到的界面换热系数,C型环和纵切圆柱试样变形的模拟结果均与实验结果吻合较好.高温阶段界面换热系数对材料的屈服行为的计算结果影响很大,是影响变形结果的主要原因.较大的界面换热系数将使材料在较高温度时即进入屈服状态,并且处于屈服状态的温度范围也较大,更容易发生塑性变形以及引发刚性运动.淬火变形的模拟结果对高温段界面换热系数的变化较为敏感,而对低温段的变化不敏感.     

半连续铸造铝合金圆锭冷却过程传热研究

通过试验法测定了铸造过程中φ100 mm的铝合金铸锭近表面的动态温度,采用逆向法计算出其水冷段的换热系数.结果表明,随着铸锭表面温度的降低,换热系数逐渐增大;在温度由400℃降至130℃的过程中,换热系数急剧增大,在130℃左右时达到最大,其最大值大约为23000 W/(m·K);当温度继续降低时,铸锭表面换热系数迅速减小.最后分析了换热系数变化的原因.     

铝合金厚板淬火表面换热系数的离散解析求法

为了快速准确求取铝合金厚板淬火过程的换热系数,对淬火热传导过程进行分析。首先,将换热系数解析过程假设为淬火温度离散化的,并且是相邻离散点可进行迭代优化的计算过程。然后,分步解析求解了各离散温度区间的换热系数,最后完成了数据修正和仿真计算还原。结果表明,该方法获得的换热系数,可以使实验冷却曲线与计算冷却曲线较好的吻合,从而证明这种计算方法的可行性,并在文末对该方法的误差来源和特点进行了分析。     

7XXX系铝合金HFQ温成形界面换热系数实验研究

基于自主设计的圆台模具淬火实验平台,研究高强度7075-T6铝合金在HFQ温成形过程中的瞬态传热规律。通过Beck非线性估算法(Beck反算法)获得界面换热系数(IHTC)在不同因素下(包括合模压强与表面粗糙度)随温度变化的瞬态换热规律,并分析各因素对IHTC的影响机理。结果表明:Beck反算法在计算瞬态换热系数时具有较高的计算精度。7075-T6铝合金与模具界面的瞬态换热系数随压强增大而增大,当压强增大到80 MPa时,瞬态平均换热系数IHTC趋近于3375 W/(m~2?K)。进一步,表面粗糙度也会影响7075-T6铝合金温成形过程的IHTC,当粗糙度大于0.57μm并小于0.836μm时,IHTC随粗糙度的增大而明显减小,当粗糙度小于0.57μm或大于0.836μm时,IHTC值均随粗糙度的增大而缓慢减小。     

GW103K镁合金热处理过程表面换热系数求解与验证

镁合金件的温度场、应力场等只有获得正确的表面换热系数h,才能得到准确的模拟结果.实验测定了镁合金方形试样在固溶热处理升温和降温过程中的温度变化,采用集中热容法(LHCM)计算得到了试样热处理过程中的表面换热系数.结果 表明:镁合金件在固溶热处理升温过程中,表面换热系数在150℃左右达到最大值,50.15 W/(m2·℃...     

铝合金压铸过程铸件/铸型界面换热行为的研究Ⅰ实验研究和界面换热系数求解

采用"阶梯"铸件,设计了压铸过程模具温度测量的实验方案并进行了压铸实验.以实验中测得的铸型内部不同位置的温度为基础,采用热传导反算法求解了压铸过程中铸件/铸型界面热流以及换热系数;分析了铸件的厚度对于界面热流以及换热系数的影响,结果表明:压铸过程铸件/铸型界面热流或是换热系数随着压射过程的进行迅速升高直至最大值,然后随着凝固过程的进行而减小;同时,铸件的不同厚度部位与铸型之间的界面热流和换热系数的变化规律也不同,随着铸件厚度的增大,铸件/铸型之间的界面热流和换热系数峰值均减小,但是界面热流和换热系数较大值保持的时间则逐渐增大.     

不同间隙下硼钢板-模具界面换热系数的反演

确定不同条件下板料-模具界面的换热系数对控制硼钢板在热成形中的局部冷却速率、获得组织性能呈区域性分布的构件具有重要意义,还可为热成形过程精确数值仿真提供可靠的热边界条件。设计了简单、有效的实验装置以模拟硼钢板热成形中不同单边间隙下板料与模具间的传热状态,其中测温点处的温度变化仅与板料-模具界面换热系数相关,从而为界面换热系数的准确反演提供了保障。建立了界面换热系数的有限元优化模型,反演获得了不同间隙下B1500HS板与H13模具钢之间的换热系数,发现其随间隙的增大呈指数函数式减小,并对反演获得的界面换热系数进行了实验验证。     

合金材料以及工艺参数对压铸过程中铸件/铸型界面换热系数的影响

采用铝合金ADC12以及镁合金AM50为铸件材料,并采用"阶梯"铸件进行了压铸实验.以压铸过程实际测得的温度作为输入参数,利用自行编制的热传导反算程序计算了压铸过程铸件/铸型间的换热系数.结果表明:不同合金材料对界面换热系数的影响主要表现在换热系数的数值以及保持较高数值所持续的时间上,而对换热系数曲线的形状影响不大;随着高速速度的增大,较薄"阶梯"与铸型之间的换热系数增大;对于较厚"阶梯",随着铸型初始温度的上升,换热系数不断减小.随着铸造压力的增大,最厚"阶梯"与铸型之间换热系数逐渐增大,但铸造压力只在镁合金AM50实验条件下表现出了明显的影响规律.     

GSI智能脱扣器中的热量模拟算法

该文对设备过载时电路中产生的热量如何进行数字模拟和运算进行了分析，就不同的电流情况做出了不同的算法。     

热处理对45Cr1MoV钢力学性能的影响

全面地试验了淬火温度和回火温度对45CrlMoV钢力学性能的影响,确定了此钢种的最佳热处理工艺。     

红外技术在管道保温效果评价中的应用

本文介绍了红外热像检测技术和管道保温散热损失计算方法，并对测算过程中的误差进行了分析。2012年12月，某石化公司一条3.5MPa蒸汽管线出口温度较设计温度偏低30℃左右，怀疑是管线保温存在问题，通过对该管线保温进行详细的检测和测算分析，并针对发现的问题提出处理措施，经整改，管线出口温度达到了工艺要求。实践表明，运用红外技术对管道保温效果进行综合评估，有利于经济合理地实施保温技术改造，减少了不必要的浪费。     

考虑对流和辐射的铸件凝固过程研究

在已有的铸造凝固过程计算机模拟基础上,考虑了对 和辐射对凝固过程热传递的影响。开发出在铸件凝固过程中综合考虑热传导、热对流和热辐射的计算程序。针对热残余和的计算。结合铸造中落砂工艺,对落砂前后不同的传热模型进行了相应的调整,为检验模型的准确性。试验研究了弓形应力框试验铸件的浇注过程。对比分析了试验结果和计算结果,指出新的模型更接近实际情况。     

Nb对ZG35Cr25Ni12性能的影响

研究了铌对ZG35Cr25Ni12的热疲劳性能的影响,并对裂纹的扩展进行了分析,结果表明:适量的铌可以明显降低耐热钢在20～900℃循环条件下裂纹扩展速率.     

New Sensor Concepts for Enhancing Heat Treatment Processes and Analysis

The need for developing accurate quenching models requires an extensive experimental database that includes surface heat flux characterization. Quantification of the quenching process permits i) the development of high-quality heat treated products, ii) the evaluation of new quenchants and quenchant systems, and iii) the evaluation of quenchant quality over usage time. The surface heat transfer coefficient (or heat flux) is rarely measured, calculated or modeled in sufficient detail for real scientific use. Many single-thermocouple based probes are designed for the purpose of measuring the cooling power of a liquid quenchant or for monitoring quenchant quality. Lumped based probes are sufficient for these types of applications. However, the lack of sufficient distributed detail impedes the development of future high-quality heat-treated products. Frankel and his coworkers are developing a new family of transient thermal-rate sensors that will improve both diagnostic and real-time analyzes in heat transfer studies. Analyzes have been performed indicating that there exists a novel,thermal-rate sensor hierarchy that stabilizes predictions when used with analysis. This concept can be used for investigating both (i) direct surface heat transfer effects, and (ii) projective surface analysis based on embedded sensors. This new sensor family includes the ability to measure temperature, T; heat flux, q“; and their temporal derivatives, i.e., dT/dt, d^2F/dt^2 and dq“/dt.     

不同冷却方式下换热系数的测量与计算

为了研究不同冷却方式下的换热系数,设计了一套可以测量空冷、水淬以及不同压力下喷气淬火下冷却曲线的试验装置,试验中测量的探头采用120mm×120mm×20mm奥氏体不锈钢方板。该探头经有限元(FEM)计算验证了其一维传热特性后,用来测量上述几种冷却方式下的冷却曲线,并用反传热法(IHCM)和集中热容法(LHCM)进行换热系数的计算与分析,比较了不同压力下喷气淬火的换热系数。实验结果表明,当毕欧数Bi<0.1时集中热容法是适用的,反之则不适用;在喷气淬火时,压力越大,表面换热系数也越大。     

用于热交换的金属多孔表面制备方法

本文主要介绍了多孔金属表面的制造方法,并对其传热机理进行了详细的阐述.     

通用减速器散热系数K的试验研究

通过对通用减速器在不同室温和不同环境风速下加载试验，测定其在不同加载功率下的效率、热平衡温度，建立相应的热平衡方程，计算散热系数Ｋ的试验值，并通过修正获得标准状态下的Ｋ值。