真空吸铸水冷系统参数对铸件温降速率的影响

为探究真空吸铸冷却系统的冷却速率,采用Fluent软件建模分析螺旋导流板的螺距、入口温度、入口速度对螺旋导流板冷却速率的影响,并进行试验验证。结果表明:冷却速率随入口水流温度的增加、入口水流速度的降低而逐渐减小;随螺距的增大先增加后减小;当螺旋板螺距为35 mm、入口速度1.345m/s、入口温度283.15K时冷却效果最好。模拟结果跟初期实测结果吻合较好。     

50 t转炉氧枪喷头冷却水流的数值模拟和优化

用流体商业软件Fluent对50 t转炉氧枪喷头的冷却水流动进行数值模拟,从冷却水流动的速度矢量图分析其流动特征。通过模拟分析,提出一种兼顾控制冷却水流动、提高冷却效率和喷头端面强度的带有水冷隔板的新结构氧枪喷头。模拟结果表明,由于新结构氧枪喷头内形成独立的进回水通道,可减少水流在水冷腔中对冲造成的能量损失和喷头中心水流死区的产生,有良好的冷却效果,增强了端部中心机械强度,抑制喷头变形。     

带钢超快速冷却条件下的换热过程

 分析了轧后加速冷却过程中带钢表面的局部换热机理，认为冷却系统实现超快速冷却的关键在于扩大带钢表面射流冲击换热区的面积。确定了薄带钢实现超快速冷却所需的对流换热系数，并采用有限元分析工具ANSYS模拟得到了超快速冷却条件下不同厚度带钢的温度场。温度场的分布表明薄带钢在超快速冷却过程中具有较好的温度一致性。同时还表明随着带钢厚度增加，超快速冷却条件下厚度方向的温度梯度显著增大，对于带钢内部组织的均匀性将产生不利的影响。带钢厚度范围应是超快速冷却技术实际应用过程中的重要考虑因素。     

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、...     

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。     

表面换热系数对铝厚板淬火温度和应力演变影响的数值模拟

淬火过程中表面换热系数是反映界面能量传递和介质冷却能力的重要物理参数。通过对铝厚板淬火的多组模拟实验,研究了表面换热系数对工件冷却速度、内应力演变的影响规律。结果表明,过大的表面换热系数并不能明显提高工件心部的冷却速度．却大大增加了工件的残余应力。铝厚板淬火工艺应用据工件的组织性能要求,合理选择的表面换热系数和冷却方式,尽量减小工件的残余应力。     

热轧层流冷却集管中流场有限元模拟及冲击压力的理论计算

冷却集管及喷嘴的结构和安装对于热轧板带层流冷却效果有重要的影响。利用ANSYS有限元分析软件，对用于热轧板带层流冷却系统的U形集管和用于中厚板层流冷却系统的直集管的流场进行了三维稳态数值模拟，得到了管内流体的流动特性。同时，运用流体力学原理，对冷却管路系统进行了理论计算，得到了喷嘴出口处的水流速度以及作用于钢板表面的冲击压力。此外，利用标准C语言对计算过程编制程序。计算结果有利于提高冷却的均匀性及效率，对于层流冷却系统集管装置的设计及选型具有一定的指导作用。     

辉光放电磁控溅射靶材利用率和刻蚀均匀性方法研究与进展

磁控溅射靶表面磁场的非均匀分布使靶的溅射性能受到了靶材利用率低和刻蚀均匀性差的制约,因此寻求一种较高靶材利用率且在靶材表面的大面积范围内均匀溅射的方法成为研究的热点.简要介绍了辉光放电磁控溅射技术基本原理,综述了近20年来国内外研究机构和学者提高靶材利用率及刻蚀均匀性的主要方法.对已报道的优化磁极结构、辅助磁场、动态磁...     

基于Fluent的无缝钢管控制冷却喷嘴布置参数

为获得轴向均匀的温度场,利用Fluent有限元仿真软件,对无缝钢管控冷设备中喷嘴布置情况进行了三维建模及数值模拟,研究了喷嘴直径、喷嘴个数、喷嘴排数、喷嘴入口速度和入口方向等参数对钢管外壁冷却均匀性的影响.结果表明,喷嘴直径和布置情况、以及喷嘴入口方向对钢管外表面冷却均匀性影响较大;喷嘴入口速度仅影响冷却速率,对钢管外表面冷却均匀性影响不大.     

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。     

热轧带钢的冷却参数与翘曲关系

针对卷取温度为500℃的12 mm厚X70管线钢热轧带钢,利用MARC有限元软件建立层流冷却过程中的热-力-相变耦合的数学模型,计算两种下上冷却水比时层流冷却过程中温度场、应力、应变、相变体积分数和翘曲度随时间的变化.结果表明:1.25水比的冷却过程中,厚度方向上各面的冷却速度不一致,导致水冷前期带钢上下表面应变不同,带钢会产生向上的翘曲,冷却过程中边部最大的翘曲量达到21.84 mm;水冷后期带钢板形会逐渐恢复平直,但由于水冷过程中发生塑性变形,终冷时厚度方向上贝氏体含量的差异,卷取时带钢边部依然有-9 mm的翘曲量.上下表面的不均匀冷却是引起翘曲的根本原因.在保证X70管线钢性能条件下,采用1.58的下上水比工艺,卷取时边部翘曲量仅为-0.58 mm,合适的下上水比能大幅度减小层流冷却过程中带钢的横向翘曲.     

高纯溅射靶材回收研究现状

高纯溅射靶材在晶圆代工企业和液晶面板企业作为耗材使用。高纯溅射靶材利用率低,一般平面靶利用率低于30%,旋转靶难超过70%,回收溅射后的残靶具有非常高的经济价值和环保意义。本文综述了贵金属、ITO、钛、钽、铝、铜等高纯靶材的回收研究现状,总结了靶材回收过程中面临的共同问题。目前在高纯靶材的残靶回收中还存在金属回收率低、回收的纯度不高、工艺流程长等问题需要攻克和改善,作者展望了开发较短的流程、环境友好的工艺、探索高价值的用途,是未来高纯残靶回收技术改进和发展的方向。     

板带钢快速冷却后表层返红现象

 热轧板带钢轧后冷却过程中,由于骤冷后表面与中心的温差导致轧件内部的热量传向表面,出现表面返红现象。对返红过程进行实验研究,实测了轧件在水冷后表层和内部温度的变化。用有限元法对不同规格轧件经历不同冷却条件下的返红情况进行模拟,分析钢板表面返红的原因,确定了发生返红的临界条件,得到了不同条件下返红引起的温升量和返红时间。结果表明,随着厚度和冷却速度的增大,水冷后心表温差增加,返红温升量增大,返红时间也增加。     

带钢连退线风管式冷却过程的数值模拟

 喷射气体冷却是带钢连续退火和镀后冷却过程中最重要的冷却方法,不同的冷却器结构对冷却性能影响很大。针对带钢连续退火及镀后冷却风管式冷却器工艺过程,将计算区域划分为2个子区域,经过网格独立性检验,在一定网格数目基础上利用数值模拟软件进行数值模拟研究。通过对风箱风管区域研究获取冷却器的压力流量公式,对冲击射流冷却区域研究获取带钢表面对流换热系数及带钢冷却速度变化。典型工况下带钢表面平均对流换热系数为117.29W/(m2·K),带钢冷却速度14.0℃/s。     

厚规格钢板在ACO中极限冷却速度研究

通过数值模拟方法对钢板冷却过程温度变化进行研究,分析冷却速度随换热系数的变化规律.结果表明,随着表面换热系数增大,冷却速度呈S形,逐渐达到一稳定值.随着换热系数的增大,当冷却结束时,钢板表面温度接近于冷却水温度,冷却速度达到极限值.极限冷却速度远大于加速冷却和超快速冷却的冷却速度.极限冷却速度随钢板厚度的增大、开冷温度升高和终冷温度的降低而减小.冷却水温度对极限冷却速度影响较小.     

控冷工艺参数对中厚板均匀冷却的影响

 确定了中厚板ACC冷却系统的换热边界条件,建立了钢板温度场有限元计算模型,利用现场实测数据对模型计算结果进行了验证,并且分析了不同冷却工艺参数包括集管开启方式、辊道速度以及冷却介质温度对钢板终冷温度、返红温度以及温差的影响规律,从而为实际生产中提高钢板控冷过程中的冷却均匀程度提供理论依据。     

带钢层流冷却过程中冲击穿透深度的数值模拟

带钢在层流冷却过程中距表面较近的区域温度存在反复升降的现象,造成厚度方向上组织和性能的差异。结合酒钢CSP热轧带钢生产数据,建立一维热轧带钢有限元模型,计算层流冷却过程中带钢的温度场。提出了冷却过程中带钢冲击穿透深度的概念,并初步探究其影响因素。厚度为3和4mm的带钢计算得出的卷取温度比实测温度分别高3和8℃,相对误差分别为0.44%和1.16%,验证了模型和假设的合理性。结果表明,冷却过程中冲击穿透深度受带钢的导热系数、平流区的对流换热系数、带钢表面温度和喷嘴分布的影响;带钢上表面喷嘴分布较少,冲击穿透深度随对流换热系数的增大而增加,下表面喷嘴分布密集起主导作用,增加对流换热系数,冲击穿透深度几乎不受影响。     

热轧工作辊冷却效果的分析与改善

为了提高冷却系统对工作辊温度的控制能力,建立工作辊与冷却液间三维流热耦合模型,研究冷却结构参数及其安装尺寸对工作辊冷却效果的影响.分析喷嘴倾斜角度、喷嘴间距以及冷却液的喷射角度对冷却效果的影响.结果表明:单个喷嘴射流区域内,离中间冲击区域越远对流换热系数衰减的越快,中间区域的平均对流换热系数约为边部的4倍;在适当减小喷嘴间距的基础上,调整喷嘴的倾斜角度,可以使工作辊冷却更均匀,且冷却效率更高.经某厂二辊可逆热轧机验证,可知改进后的冷却结构对板带中心凸度的控制能力增大约0.05 mm,且横向板厚分布的均匀性也有明显的改善.     

气雾冷却系统中气封装置的几个基本参数设计

为了阻挡冷却过程中钢板上表面形成的薄水层的纵向流动,每组气雾冷却装置前后都布置一排气封装置,迫使水流由钢板两侧流走,以保证得到平直的钢板板形.通过对气封装置中体积流量、喷嘴宽度、出口速度、喷嘴到钢板表面的距离、单个喷嘴阻挡水流的速度等几个参数的研究,选择了合理的数值,降低了生产成本,得到了最佳挡水效果.     

高温长时间风洞喷管冷却结构CFD研究

高温长时间工作的风洞喷管需要冷却,这需要在喷管上开冷却通道槽.本文采用冷却效率较好的矩形冷却通道,研究喷管冷却的影响因素.文中建立喷管冷却结构三维模型,详细分析喷管的传热类型同时考虑辐射换热,基于简单准确原则对计算三维模型作一系列简化假设,最后采用CFD技术进行数值模拟.了解冷却通道高宽比对喷管冷却的影响规律,指出考虑和不考虑辐射换热喷管冷却效果的差别,同时明确气流总温对冷却效果的影响程度并提出改善措施.