熱鍍鋅帶鋼廣泛應用于建筑裝飾材料、汽車以及家用電器外殼等,鋅灰缺陷會在其表面形成白色條狀或點狀痕跡,影響美觀,使帶鋼品質下降。鋅灰缺陷在帶鋼熱鍍鋅生產線爐鼻子區(qū)域產生。爐鼻子下方的鋅液面蒸發(fā)產生鋅蒸氣,冷凝后積聚成鋅灰,在鍍鋅時黏附帶鋼表面,形成鋅灰缺陷。本文使用吹吸方式控制爐鼻子內鋅蒸氣,探討了爐鼻子內吹吸式排風系統(tǒng)對鋅蒸氣的控制效果。(1)論文設計了爐鼻子吹吸式排風實驗裝置,在流體為常溫常壓的空氣時,設置了2種工況,測量不同工況下爐鼻子吹吸流場速度,并將實驗結果與數(shù)值模擬值對比,平均相對誤差為9.9%,結果表明,數(shù)值模擬模型選擇合理。(2)在工業(yè)條件下,論文使用射流末端速度控制法、臨界斷面法和新流量比法對爐鼻子內吹吸式排風進行了初步設計,通過數(shù)值模擬得到各方案鋅蒸氣捕集效率,分析總風量與鋅蒸氣捕集效率后得到初步設計結果為:吹風速度3.0～7.0 m/s,吸風速度1.0～5.0 m/s,吹風口高度0.01～0.04 m,吸風口高度0.1～0.3 m,吸風口位置0.15～0.2 m。(3)在初步設計結果的基礎上,進行兩次五因素三水平正交設計。第一次正交設計的27組數(shù)值模擬優(yōu)化了參數(shù)取值...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 帶鋼熱鍍鋅裝備及工藝
    1.3 熱鍍鋅帶鋼表面鋅灰及鋅蒸氣控制研究現(xiàn)狀
        1.3.1 爐鼻子內的鋅蒸氣與鋅灰
        1.3.2 研究現(xiàn)狀
    1.4 吹吸式排風
        1.4.1 吹吸式排風方式
        1.4.2 吹吸式排風系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.5 研究內容
第2章 爐鼻子內兩相流動數(shù)值模擬
    2.1 數(shù)值模擬過程
    2.2 數(shù)值模擬控制方程
        2.2.1 流體運動控制方程
        2.2.2 組分控制方程
        2.2.3 湍流模型
        2.2.4 壁面函數(shù)法
        2.2.5 邊界條件
    2.3 控制方程離散
    2.4 網(wǎng)格的生成
    2.5 數(shù)值模擬的SIMPLE算法
    2.6 數(shù)值模擬計算
    2.7 本章小結
第3章 常溫下爐鼻子內吹吸式排風氣體流動數(shù)值模擬與實驗研究
    3.1 氣體流動實驗研究
        3.1.1 爐鼻子模型結構參數(shù)
        3.1.2 實驗裝置
        3.1.3 實驗方案
    3.2 氣體流動數(shù)值模擬
        3.2.1 吹風速度和吸風速度
        3.2.2 網(wǎng)格無關性分析
    3.3 數(shù)值模擬值與實驗結果的比較
    3.4 本章小結
第4章 工業(yè)條件下爐鼻子內吹吸式排風優(yōu)化研究
    4.1 爐鼻子內吹吸式排風系統(tǒng)初步設計
        4.1.1 吹吸式排風經典設計方法
        4.1.2 初步設計結果
    4.2 經典設計方法的比較研究
        4.2.1 幾何模型參數(shù)
        4.2.2 邊界條件
        4.2.3 氣流速度場的比較
        4.2.4 鋅蒸氣濃度的比較
        4.2.5 鋅蒸氣的捕集效率及總風量分析
    4.3 爐鼻子內吹吸式排風系統(tǒng)的優(yōu)化研究
        4.3.1 正交實驗設計方案
        4.3.2 鋅蒸氣的捕集效率分析
        4.3.3 氣流速度和鋅蒸氣濃度分析
        4.3.4 水平值的優(yōu)化
    4.4 爐鼻子內吹吸式排風系統(tǒng)的優(yōu)化分析
        4.4.1 正交實驗設計方案
        4.4.2 鋅蒸氣的捕集效率分析
        4.4.3 氣流速度和鋅蒸氣濃度分析
        4.4.4 因素重要性排序
        4.4.5 鋅蒸氣捕集效率計算公式
        4.4.6 吸風量計算公式
    4.5 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文



本文編號：3736931