非對稱射流對連鑄二冷傳熱影響的實驗研究.pdf

1、隨著連鑄工藝在鋼鐵生產中的普及,在加快鋼材生產速率的同時也對鋼材的質量提出了更高的要求。在整個鑄坯的生產過程中,連鑄二次冷卻過程對鋼坯的換熱起到了至關重要的作用,同時氣霧冷卻過程作為可控性最高的階段,尋求合理的冷卻方式成為提高鋼坯成材率的重要環(huán)節(jié)。
　　本文在實驗鋼板內部焊接熱電偶,建立了二維、無內熱源、非穩(wěn)態(tài)的二維導熱反問題計算方法。對實驗鋼板進行等步長的網格劃分,選用內部節(jié)點法,通過熱平衡法建立各節(jié)點的差分方程,引入泛函和靈敏

2、度系數的概念,利用牛頓迭代法優(yōu)化所求的邊界條件,整個過程由Matlab編程實現(xiàn),并驗證了計算程序的準確性,得到其相對誤差為10-11數量級。
　　本實驗以實際生產中的氣霧射流冷卻方式為背景,組織開展了靜態(tài)條件下噴嘴傾斜非對稱氣霧射流冷卻實驗,著重分析了加熱鑄坯冷卻過程中冷卻面上不同位置點的表面溫度和表面熱流密度隨時間的變化關系。從而對鑄坯的冷卻過程有一個更加直觀理性的認識,同時對連鑄過程中的冷卻制度起到一定的理論支持作用。

3、　　噴嘴豎直對稱射流冷卻過程中發(fā)現(xiàn),射流中心點的臨界熱流密度值要高于其他位置,約為2.2×106w/m2,射流邊界位置在冷卻中期,表面熱流密度值會出現(xiàn)明顯的下降,射流區(qū)域外部位置在冷卻前期進行輻射傳熱,冷卻40s后與冷卻水進行高效的對流換熱,“膜態(tài)沸騰”階段出現(xiàn)在臨界熱流密度之后。
　　噴嘴傾斜非對稱射流冷卻時,最大臨界熱流密度值出現(xiàn)在了射流下游區(qū)域邊界位置,約為4.3×106w/m2,射流上游區(qū)域邊界位置在冷卻時間為60s時,表