本文關(guān)鍵詞：雙輥鑄軋輥面與熔池界面換熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果驗(yàn)證

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【摘要】：雙輥薄帶鑄軋作為一種近終型薄帶材生產(chǎn)工藝,以生產(chǎn)流程短、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)成為近年來(lái)各國(guó)學(xué)者和鋼鐵企業(yè)研究的重點(diǎn),鑄軋輥既作為結(jié)晶器又作為軋制輥是整個(gè)過(guò)程的核心部件,其中輥面—熔池間的界面換熱系數(shù)是影響整個(gè)鑄軋過(guò)程的最重要因素之一,其通過(guò)影響金屬液凝固速度來(lái)影響板帶內(nèi)部組織,并最終決定產(chǎn)品性能和質(zhì)量。但目前對(duì)于該界面換熱系數(shù)的研究存在很大的局限性,所得結(jié)論往往都是一些定性的規(guī)律,僅適用于特定的工況。本文首先對(duì)金屬熔體與輥面的接觸情況進(jìn)行分析,根據(jù)金屬熔體在輥面的凝固特性及是否承受軋制力情況,設(shè)計(jì)了一套模擬實(shí)驗(yàn)裝置,利用此裝置可以測(cè)量金屬液與輥面從初始接觸到初期凝固之間兩者溫度的變化過(guò)程,利用實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的溫度變化數(shù)據(jù),基于熱傳導(dǎo)反分析法求解換熱系數(shù)的方法,得到輥套試樣與金屬熔體的界面換熱系數(shù),并通過(guò)自變量轉(zhuǎn)換及合理預(yù)測(cè)軋制階段換熱情況最終求得了輥面—熔池界面換熱系數(shù)沿輥面不同角度的分布情況,即初始階段界面換熱系數(shù)最大并開(kāi)始迅速減小,但減小的速率也越來(lái)越慢,當(dāng)?shù)竭_(dá)凝固終了點(diǎn)后由于受軋制力作用,界面換熱系數(shù)又迅速地增大,增長(zhǎng)幅度大約為70%。通過(guò)改變金屬液初始溫度,也可發(fā)現(xiàn)澆注溫度對(duì)界面換熱系數(shù)的影響規(guī)律,即隨澆注溫度的提高,界面換熱系數(shù)也會(huì)有小幅增加。其次,為了驗(yàn)證所求得的界面換熱的準(zhǔn)確性,建立了鑄軋過(guò)程中熔池的熱流凝固耦合數(shù)學(xué)模型,將所求得的界面換熱系數(shù)作為邊界條件進(jìn)行鑄軋過(guò)程數(shù)值模擬,并與相同參數(shù)下實(shí)際鑄軋生產(chǎn)進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果顯示兩者出口帶坯溫度在不同澆注溫度下都取得了較高程度的吻合。同時(shí)也與其他類型界面換熱系數(shù)的模擬結(jié)果進(jìn)行了溫度場(chǎng)及凝固情況的對(duì)比,結(jié)果顯示本文求得的界面換熱系數(shù)可以使熔池中溫度場(chǎng)分布更加符合實(shí)際情況,凝固過(guò)程也更加合理。
【關(guān)鍵詞】：雙輥薄帶鑄軋 界面換熱系數(shù) 熱傳導(dǎo)反分析 對(duì)比驗(yàn)證
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG335.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 雙輥薄帶鑄軋技術(shù)概況10-11
• 1.2 雙輥薄帶鑄軋生產(chǎn)現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國(guó)外雙輥薄帶鑄軋生產(chǎn)現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)雙輥薄帶鑄軋生產(chǎn)現(xiàn)狀12-13
• 1.3 輥面—熔池界面換熱系數(shù)的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 輥面—熔池界面換熱系數(shù)研究意義13
• 1.3.2 輥面—熔池界面換熱系數(shù)的研究方法13-17
• 1.3.3 輥面—熔池界面換熱系數(shù)的研究現(xiàn)狀總結(jié)17
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容與研究目的17-20
• 1.4.1 本文研究主要內(nèi)容17-18
• 1.4.2 本文的研究目的與意義18-20
• 第2章 鑄軋熱流凝固基本理論20-33
• 2.1 基本假設(shè)20-21
• 2.2 傳熱及凝固21-26
• 2.2.1 熱能傳遞基本方式21-23
• 2.2.2 導(dǎo)熱微分方程23-25
• 2.2.3 凝固與潛熱25-26
• 2.3 湍流模型26-28
• 2.4 基本控制方程28-29
• 2.4.1 連續(xù)性方程28
• 2.4.2 動(dòng)量守恒方程28-29
• 2.4.3 能量守恒方程29
• 2.5 熱傳導(dǎo)反問(wèn)題及其數(shù)學(xué)模型的建立29-32
• 2.5.1 熱傳導(dǎo)反問(wèn)題簡(jiǎn)述29-30
• 2.5.2 熱傳導(dǎo)反問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第3章 熔池與鑄輥接觸區(qū)的熱邊界實(shí)驗(yàn)研究33-43
• 3.1 引言33
• 3.2 基本理論33-34
• 3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容34-39
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>34-35
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)材料與試樣35-36
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)裝置36-38
• 3.3.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程38-39
• 3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讀取39-42
• 3.4.1 提高實(shí)驗(yàn)精度措施39-40
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讀取及分析40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 界面換熱系數(shù)的反求及修正43-52
• 4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后處理43-48
• 4.1.1 基于熱傳導(dǎo)反分析法求解換熱系數(shù)的方法43-44
• 4.1.2 界面換熱系數(shù)的求解44-46
• 4.1.3 反求結(jié)果的驗(yàn)證46-48
• 4.2 界面換熱系數(shù)的修正48-49
• 4.2.1 自變量的轉(zhuǎn)換48-49
• 4.2.2 軋制階段換熱情況處理49
• 4.3 不同輥面—熔池界面換熱系數(shù)的提出49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 界面換熱系數(shù)的模擬驗(yàn)證與對(duì)比52-65
• 5.1 引言52
• 5.2 數(shù)學(xué)模型設(shè)置52-54
• 5.2.1 邊界條件及初始條件52-54
• 5.2.2 網(wǎng)格劃分54
• 5.3 出口溫度對(duì)比54-60
• 5.3.1 數(shù)值模擬與實(shí)際生產(chǎn)出口溫度對(duì)比54-59
• 5.3.2 不同界面換熱系數(shù)的出口溫度對(duì)比59-60
• 5.4 熔池凝固情況對(duì)比60-63
• 5.4.1 不同澆注溫度的熔池凝固情況對(duì)比60-62
• 5.4.2 不同界面換熱系數(shù)的熔池凝固情況對(duì)比62-63
• 5.5 本章小結(jié)63-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71

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1 陳乃錄,潘健生,廖波,高長(zhǎng)銀,葉健松;淬火油動(dòng)態(tài)下?lián)Q熱系數(shù)的測(cè)量及計(jì)算[J];熱加工工藝;2002年03期

2 沈成俊;張偉民;顧劍鋒;陳乃錄;;電流法測(cè)量空氣換熱系數(shù)[J];熱加工工藝;2006年03期

3 侯忠霖;姚山;王廷利;張興國(guó);金俊澤;;一種鋁合金水冷界面換熱系數(shù)反求方法的研究[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2008年01期

4 劉國(guó)勇;朱冬梅;張少軍;李謀渭;;高溫平板水霧冷卻換熱系數(shù)的數(shù)值分析[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);2009年12期

5 張時(shí)鋒;李自良;;基于有限元的換熱系數(shù)反求法[J];新技術(shù)新工藝;2011年11期

6 趙長(zhǎng)義;呂利太;洪成珠;;用換熱系數(shù)評(píng)定淬火油冷卻性能的方法[J];哈爾濱科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);1987年03期

7 趙郁芬;劉建民;;沖擊加熱換熱系數(shù)的計(jì)算機(jī)解法[J];四川冶金;1988年02期

8 呂彥力,李春艷;表面式空氣冷卻器管內(nèi)換熱系數(shù)的計(jì)算與分析[J];鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1998年02期

9 呂俊復(fù),邢興,張建勝,黎永,劉青,王昕,任維,岳光溪,劉寶森,馬明華,林旭東,于龍;循環(huán)流化床燃燒室換熱系數(shù)試驗(yàn)研究[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2000年02期

10 袁儉,張偉民,劉占倉(cāng),陳乃錄,王鳴華,徐駿;不同冷卻方式下?lián)Q熱系數(shù)的測(cè)量與計(jì)算[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2005年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 黃成;丁瑞星;;平安大廈外表面換熱系數(shù)與建筑高度分析[A];全國(guó)暖通空調(diào)制冷2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

2 侯曉飛;諸凱;付萌;呂靜;;超臨界二氧化碳在套管內(nèi)換熱的實(shí)驗(yàn)研究[A];2007年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

3 何國(guó)庚;王忠衡;;冰漿流體流動(dòng)換熱的實(shí)驗(yàn)研究[A];第十二屆全國(guó)冷（熱）水機(jī)組與熱泵技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

4 陶漢中;張紅;莊駿;;小型軸向槽道熱管蒸發(fā)段的換熱系數(shù)[A];2006年石油和化工行業(yè)節(jié)能技術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2006年

5 李志強(qiáng);周建安;;鋼錠凝固過(guò)程中錠模溫度及換熱系數(shù)變化的數(shù)值模擬[A];第十八屆（2014年）全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議論文集——S06：凝固與連鑄[C];2014年

6 張宗楠;陶樂(lè)仁;王建;;R22在一種光管內(nèi)無(wú)潤(rùn)滑油冷凝性能的實(shí)驗(yàn)研究[A];上海市制冷學(xué)會(huì)2013年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

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1 李謀渭　張少軍 邊新孝 劉國(guó)勇 朱冬梅 王琳;中厚板�；癄t后快冷(NAC)技術(shù)裝備[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

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1 李寧;多孔建筑材料表面換熱系數(shù)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2011年

2 張立強(qiáng);凝固界面換熱系數(shù)反求及鋁合金薄壁件壓鑄造工藝優(yōu)化[D];湖南大學(xué);2011年

3 張超;燃?xì)馔钙綄?dǎo)葉氣熱耦合實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

4 卜曉兵;Al-Cu與Al-Si-Cu合金凝固微觀組織的仿真模擬[D];湖南大學(xué);2013年

5 王振峰;邊界元法在氣熱耦合計(jì)算及冷卻結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

6 鄧冬;回轉(zhuǎn)彎道對(duì)豎直U型管內(nèi)液氮流動(dòng)與傳熱的影響研究[D];上海交通大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃冰;CO_2冷風(fēng)機(jī)性能研究[D];天津商業(yè)大學(xué);2015年

2 王俊文;柴油機(jī)缸蓋流固耦合的傳熱研究[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2016年

3 周霄鵬;人字形微翅片管和漣漪紋管管外冷凝實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2016年

4 鄭琳;海面物體表面特性計(jì)算中部分模型的驗(yàn)證及改進(jìn)[D];華東師范大學(xué);2014年

5 高鵬;6082鋁合金熱沖壓界面換熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D];吉林大學(xué);2016年

6 李金輝;水冷模模鑄的鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的反向求解分析[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2015年

7 李廣東;雙輥鑄軋輥面與熔池界面換熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果驗(yàn)證[D];燕山大學(xué);2016年

8 徐棚棚;雙輥薄帶連鑄界面換熱系數(shù)分布規(guī)律研究[D];山東理工大學(xué);2016年

9 朱德才;固體界面接觸換熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2007年

10 張舉;熱鍛溫度場(chǎng)接觸換熱系數(shù)測(cè)試方法研究與裝置開(kāi)發(fā)[D];上海交通大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：919955