大型水冷模模鑄工藝是一種新型工藝,可以實(shí)現(xiàn)鋼錠的快速凝固,對(duì)提高鋼錠質(zhì)量有很大幫助。目前水冷鋼錠的中心縮孔和偏析現(xiàn)象嚴(yán)重,實(shí)驗(yàn)研究的代價(jià)較高,數(shù)值模擬技術(shù)成為改善鋼錠內(nèi)部缺陷、優(yōu)化鋼錠設(shè)計(jì)的重要途徑。邊界條件是凝固過程的控制條件,同時(shí)也是數(shù)值模擬技的必要條件,由于鋼錠模邊界條件復(fù)雜且研究較少,控制條件較多,因此,大型鋼錠的中心縮孔并沒有得到改善。針對(duì)此問題,本文研究水冷模模鑄邊界條件中界面換熱系數(shù)對(duì)鑄造凝固過程的影響。本文通過金屬/砂型實(shí)驗(yàn)裝置、水冷實(shí)驗(yàn)裝置和氣隙實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)測(cè)了鑄件和砂型內(nèi)不同位置（鑄件內(nèi)四個(gè)點(diǎn),鑄型內(nèi)一個(gè)點(diǎn)）的冷卻曲線,利用非線性估算法和PROCAST模擬軟件對(duì)鑄造凝固過程中鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)進(jìn)行反向求解。研究表明,金屬/砂型中界面換熱系數(shù)的范圍是145⁵24W/m2·K。利用反向求解的界面換熱換熱系數(shù)模擬整個(gè)溫度場(chǎng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模擬結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了非線性估算法的正確性。水冷速度對(duì)界面換熱系數(shù)影響:水流速度由0.5m/s上升至1.7m/s時(shí),在時(shí)間段0¹50s時(shí),界面溫差和溫度梯度逐漸增加,其中溫度梯度增幅較大,界面換熱... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 課題的研究目的及意義
    1.3 鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 界面?zhèn)鳠岬臄?shù)學(xué)模型
        1.3.3 影響界面換熱系數(shù)的因素
        1.3.4 界面換熱系數(shù)的求解方法
    1.4 國(guó)內(nèi)外對(duì)水冷模鑄造的研究
    1.5 鑄造凝固過程的數(shù)學(xué)模型
        1.5.1 鑄造凝固過程的微分方程
        1.5.2 定解條件
        1.5.3 邊界條件
    1.6 研究的主要內(nèi)容
第二章 鑄件凝固過程的測(cè)溫實(shí)驗(yàn)
    2.1 實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)裝置
    2.2 測(cè)溫系統(tǒng)
        2.2.1 數(shù)據(jù)采集模塊
        2.2.2 測(cè)溫?zé)犭娕?br>    2.3 冷卻系統(tǒng)
    2.4 鑄造凝固實(shí)驗(yàn)過程
    2.5 測(cè)量結(jié)果與誤差分析
        2.5.1 測(cè)量數(shù)據(jù)處理
        2.5.2 實(shí)驗(yàn)誤差分析
第三章界面換熱系數(shù)的反向求解原理及參數(shù)設(shè)置
    3.1 反向求解計(jì)算的原理
    3.2 三維模型的建立
    3.3 反向求解計(jì)算中的參數(shù)設(shè)置
    3.4 鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的分段處理
第四章 界面換熱系數(shù)的反向求解計(jì)算
    4.1 鑄件/砂型界面換熱系數(shù)的反向求解
    4.2 水冷裝置中鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的反向求解
        4.2.1 水冷模內(nèi)壁與冷卻水對(duì)流換熱系數(shù)
        4.2.2 水冷裝置中其它參數(shù)的選擇與計(jì)算
        4.2.3 鑄件/水冷模外壁界面換熱系數(shù)的計(jì)算
    4.3 氣隙裝置中鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的反向求解
        4.3.1 氣隙裝置中其它參數(shù)的選擇
        4.3.2 氣隙裝置中鑄件與水冷模外壁界面換熱系數(shù)的計(jì)算
第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.1 水流速度對(duì)界面換熱系數(shù)的影響
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)曲線與模擬曲線對(duì)比
        5.1.2 水流速度對(duì)界面換熱系數(shù)的影響
    5.2 氣隙寬度對(duì)界面換熱系數(shù)的影響
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)曲線與模擬曲線的對(duì)比
        5.2.2 氣隙寬度對(duì)界面換熱系數(shù)的影響
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]金屬型鑄造凝固過程鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的研究[D]. 竹勵(lì)萍.天津理工大學(xué) 2009
[4]基于實(shí)測(cè)的板坯連鑄結(jié)晶器傳熱反問題研究[D]. 商曉東.大連理工大學(xué) 2008
[5]金屬鑄造凝固過程的界面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的研究與應(yīng)用[D]. 解錦婷.天津理工大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3030468