本文關(guān)鍵詞：大棒材控制冷卻性能研究

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【摘要】：目前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)處于快速發(fā)展時(shí)期,國(guó)內(nèi)制造業(yè)蓬勃發(fā)展,其對(duì)于特鋼棒材尤其是大規(guī)格棒材產(chǎn)品的需求量日益增多。我們通常將直徑超過(guò)50mm的棒材稱為大規(guī)格棒材,而將直徑在50mm以下的棒材稱為線材。大棒材由于體積大,含熱容量多,棒材的溫度變化不易控制,控制冷卻技術(shù)一直是限制大棒材生產(chǎn)的主要因素。當(dāng)前世界上應(yīng)用最廣的冷卻工藝是斯太爾摩控制冷卻工藝。所以對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),研究開(kāi)發(fā)大棒材控溫冷卻技術(shù),掌握機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中軋件溫度變化和材料性能演變過(guò)程,提高自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力是非常必要。噴射冷卻水箱的阻力和傳熱性能是大棒材控制冷卻技術(shù)以其系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本文建立了大棒材噴射冷卻水箱內(nèi)流動(dòng)傳熱的數(shù)值分析模擬,并進(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)值求解。在一系列工況計(jì)算基礎(chǔ)上,本文全面系統(tǒng)地分析了噴射冷卻水箱的阻力和傳熱特性,考察了噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)(環(huán)縫寬度和角度)對(duì)大棒材噴射冷卻裝置的阻力和傳熱性能的影響規(guī)律,以及運(yùn)行工況(流量、壓力、棒材直徑以及棒材速度)的影響規(guī)律,擬合得到了噴射冷卻水箱噴嘴段阻力和換熱性能計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式,并根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果分析得到優(yōu)化的噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)。研究結(jié)果表明:冷卻水箱噴嘴段的阻力和傳熱特性是決定水箱冷卻能力的關(guān)鍵因素。然后,設(shè)計(jì)和搭建了大棒材噴射冷卻性能試驗(yàn)臺(tái),對(duì)不同結(jié)構(gòu)和工況下噴射冷卻水箱的阻力和換熱性能進(jìn)行了測(cè)試,利用測(cè)試結(jié)果對(duì)擬合得到的阻力和換熱性能經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式進(jìn)行了修正,為大棒材控制冷卻過(guò)程瞬態(tài)溫度預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。最后,本文還建立了大棒材控制冷卻過(guò)程瞬態(tài)溫度變化模型,該模型首次提出了考慮軸向?qū)犴?xiàng)的修正。采用有限差分法對(duì)該模型進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,并分析了該修正項(xiàng)對(duì)模擬結(jié)果的影響。研究表明,忽略大棒材軸向?qū)犴?xiàng)的判斷依據(jù)是徑向和軸向擴(kuò)散強(qiáng)度之比。
【關(guān)鍵詞】：大棒材 控制冷卻 阻力特性 傳熱特性 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG335.62
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 主要符號(hào)說(shuō)明9-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題背景10
• 1.2 控制冷卻技術(shù)的發(fā)展10-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 研究意義14-15
• 1.5 研究?jī)?nèi)容15-16
• 2 噴射冷卻過(guò)程的數(shù)值分析模型16-24
• 2.1 冷卻水箱內(nèi)流動(dòng)傳熱的物理數(shù)學(xué)模型16-18
• 2.2 數(shù)值求解方法18-20
• 2.2.1 網(wǎng)格建模18-19
• 2.2.2 數(shù)值方法及收斂策略19
• 2.2.3 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性檢驗(yàn)19-20
• 2.3 冷卻水箱的阻力與傳熱特性及分析20-23
• 2.3.1 冷卻水箱的流場(chǎng)特性20-22
• 2.3.2 阻力及傳熱特性22-23
• 2.4 小結(jié)23-24
• 3 噴射冷卻水箱阻力與傳熱特性24-51
• 3.1 前言24
• 3.2 冷卻水流量對(duì)噴嘴段阻力與傳熱特性的影響24-28
• 3.2.1 孔型 Φ130/2.1524-25
• 3.2.2 孔型 Φ170/2.1525-27
• 3.2.3 孔型 Φ190/2.1527-28
• 3.3 噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)噴嘴段阻力與傳熱特性影響規(guī)律28-39
• 3.3.1 孔型 Φ130/d9028-31
• 3.3.2 孔型 Φ170/d9031-33
• 3.3.3 孔型 Φ170/d12033-35
• 3.3.4 孔型 Φ170/d15035-37
• 3.3.5 孔型 Φ190/d15037-39
• 3.4 棒材直徑對(duì)冷卻裝置阻力與傳熱特性影響39-45
• 3.4.1 棒材直徑對(duì)噴嘴段阻力與傳熱特性影響39-42
• 3.4.2 棒材直徑對(duì)湍流段阻力與傳熱特性影響42-45
• 3.5 棒材速度對(duì)冷卻裝置阻力與傳熱特性影響45-48
• 3.5.1 棒材速度對(duì)噴嘴段阻力與傳熱特性影響45-47
• 3.5.2 棒材速度對(duì)湍流管段阻力與傳熱特性影響47-48
• 3.6 冷卻裝置阻力與傳熱特性經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式48-49
• 3.7 小結(jié)49-51
• 4 噴射冷卻裝置阻力與傳熱特性實(shí)驗(yàn)51-59
• 4.1 前言51
• 4.2 實(shí)驗(yàn)原理51-52
• 4.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法52-54
• 4.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析54-57
• 4.4.1 孔型 Φ130/d9054-55
• 4.4.2 孔型 Φ170/d12055-56
• 4.4.3 孔型 Φ190/d15056-57
• 4.5 經(jīng)驗(yàn)公式修正57
• 4.6 不確定度分析57-58
• 4.7 小結(jié)58-59
• 5 大棒材瞬態(tài)溫度變化過(guò)程數(shù)值模擬59-68
• 5.1 前言59
• 5.2 數(shù)值分析模型59-64
• 5.2.1 數(shù)學(xué)模型59-60
• 5.2.2 棒材的熱物理性質(zhì)計(jì)算60-61
• 5.2.3 網(wǎng)格劃分61
• 5.2.4 有限差分離散61-63
• 5.2.5 模型分析63-64
• 5.3 程序設(shè)計(jì)和功能64-66
• 5.3.1 程序設(shè)計(jì)64
• 5.3.2 程序開(kāi)發(fā)64-66
• 5.4 仿真結(jié)果及分析66-67
• 5.5 小結(jié)67-68
• 6 結(jié)論與展望68-69
• 6.1 本文的主要結(jié)論68
• 6.2 對(duì)未來(lái)工作的展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 附錄73

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉晨光;闕國(guó)和;陳月珠;梁文杰;;減壓渣油芳碳率f_a的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法[J];石油煉制與化工;1987年12期

2 滕大為;多級(jí)攪拌塔軸向混合的研究[J];青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);1996年04期

3 王從崗,張艷梅;預(yù)測(cè)新疆九區(qū)稠油物性的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式及常用計(jì)算方法的考察[J];石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1998年04期

4 張和照;;液體攪拌器的模擬放大[J];石油化工;1985年02期

5 何達(dá)鑫,熊賜金,余一;噴杯型噴射塔的性能研究[J];化工學(xué)報(bào);1981年03期

6 肖波;熊鈺;鄧暢;百宗虎;楊�，|;;經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式預(yù)測(cè)烴氣驅(qū)MMP方法評(píng)價(jià)[J];油氣藏評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā);2011年06期

7 A.R.Wieting ,陳森;矩形斷錯(cuò)翅片板翅式換熱器的傳熱和流體阻力的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式[J];化工煉油機(jī)械通訊;1978年04期

8 王蓉,毛在砂,熊天英,陳家鏞;滴流床反應(yīng)器的研究現(xiàn)狀和展望[J];化工進(jìn)展;1992年03期

9 盧春喜;王祝安;;FCC催化劑湍流床密相密度的研究[J];石油化工;1988年08期

10 焦波;邱利民;陸軍亮;;環(huán)狀流起始點(diǎn)初始攜帶份額的分析計(jì)算[J];化工學(xué)報(bào);2008年11期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 周源;大棒材控制冷卻性能研究[D];重慶大學(xué);2016年

2 姚愛(ài)林;用于超臨界水的傳熱查詢表的建立與評(píng)價(jià)[D];上海交通大學(xué);2010年

3 王磊;垂直圓管內(nèi)超臨界水的傳熱特性研究[D];上海交通大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：812784