空气单蓄热式均热炉内流动与换热特性的数值模拟

以某公司的高温蓄热式均热炉为研究对象,对该炉内的流动和传热过程进行模拟,得到了各工艺参数对钢锭与炉气间对流换热系数的影响规律.研究发现:换向操作对均热炉内的对流换热系数影响很小,实际计算时可忽略其影响;炉温对蓄热炉内钢锭与炉气间的对流换热系数影响很小;热负荷是影响钢锭与炉气间对流换热的重要因素;对于不同锭型,煤气热值与对流换热系数之间的变化规律不尽相同,不同锭型在不同热值条件下,对流换热系数和热负荷之间的关系应分别求解.     

高炉热风炉高效送风策略的研究进展及发展趋势

简述了目前热风炉高效送风的一些工艺方法、控制策略及其研究现状,对高炉热风炉如何提高送风温度、稳定性和操作水平等方面进行了探讨.在总结前人研究的基础上,展望了热风炉的未来发展趋势.提出了基于热风炉内部热过程模型并结合控制模型进行多目标优化协调控制的初步设想.     

基于环形加热炉数学模型的管坯优化加热控制系统

在天津钢管有限责任公司1#管坯环形加热炉原有控制系统的基础上,利用文献[1]和[2]开发的"管坯环形加热炉数学模型",在1#环形加热炉上实现了计算机优化加热控制.本文介绍了所开发的环形加热炉二级控制系统的硬件配置,并对管坯位置跟踪、管坯温度实时计算、炉温优化设定、待轧处理等功能模块在二级控制系统的在线应用进行了描述,最后对模型计算管坯表面温度和实测管坯表面温度进行了对比分析.     

紧凑式辊底式连续热处理炉优化加热控制策略

以某公司辊底式连续热处理炉为研究对象,在详细分析其传热机理的基础上,建立了钢坯在炉内加热过程的数学模型,针对该炉型具有的紧凑、主要生产宽厚板、工艺复杂和混装现象严重等特点,提出了紧凑式宽厚板辊底式热处理炉连续和摆动优化加热控制策略.其中包括：钢坯运行控制策略、加热保温控制策略及其不同工艺不同规格钢坯的混装优化控制策略.运行控制策略涉及连续运行策略及摆动运行策略;加热保温控制策略涉及炉温优化设定、钢坯在炉加热保温时间设定及辊速设定;混装控制策略涉及炉温的动态叠加优化设定等.所开发的控制策略已成功地应用于某公司的辊底式连续热处理炉计算机优化控制系统中,取得了令人满意的控制效果.     

脉动供热技术在均热炉上的应用

本文针对上部单烧嘴均热炉在均热期炉温分布不均匀的特点,分别采用脉动供热技术和恒温均热两种方法进行了对比实验研究,实验结果表明:采用脉动供热技术可以减小均热炉内沿炉长和炉高方向上的温差,改善钢锭的加热质量,提高均热炉炉温的均匀性。     

钢锭热过程数学模型及均热炉群计算机控制系统

本文在分析钢锭从浇注、冷却、加热到轧制热工特点的基础上,建立了适合方锭和扁锭的一维无限长园筒控制数学模型;开发了均热炉群计算机控制策略、钢锭优化加热控制、钢锭装出炉决策及状态估计、烧钢方法的择优和动态协调、钢锭烧好实时动态预报、钢锭自动待轧和请求待处理模型等,并采用TI565和CVU6000监控计算机在莱芜钢铁总厂实现了均热炉群的计算机在线控制①。     

低压旋流式煤气燃烧器的数值模拟

对某公司现用的低压旋流式煤气燃烧器进行了结构改进,并建立了描述该燃烧器流动过程的物理数学模型,利用FLUENT软件对原燃烧器和改进后的燃烧器进行了冷态数值模拟.结果表明:改进后的燃烧器明显地增加了垂直于主流方向截面上的二次流,气体的切向分速度增大,旋流程度增强,能够有效地改善煤气和空气的混合效果.     

直流道PEMFC的综合三维数学模型Ⅱ单电池机理分析

目的研究质子交换膜燃料电池内部的流动和传质过程及电化学反应过程的机理.方法对直流道质子交换膜燃料电池建立综合的三维多组分数学模型,电化学反应速率采用团聚块模型修正,自主开发程序代码对电池内的复杂物理过程进行数值模拟.模拟得到电池内部反应气体的三维速度场、压力场,以及不同电流密度下的气体组分质量分数、局部电流密度和电极反应过电势的三维分布.结果反应气体在电极中的流速比在流道中小3个数量级以上,压力变化不大;阳极反应速率及氢气的传质速率高,电池的极化过电势主要来自于阴极反应;小电流密度下,阴极内氧的组分质量分数、局部电流密度以及电极反应过电势的分布均匀;随着电流密度的增加,这些量趋于不均匀分布,在传质困难的区域局部电流密度值很小,而局部电极反应过电势增大约0.1V,极化的原因主要由于氧组分的传质限制.结论反应气体在电极内的传质是主要由扩散作用引起,在小电流密度时浓差极化较小,随着电流密度的增加,阴极氧组分的传质速率低是产生电池浓差极化过电势的主要原因.     

基于水分蒸发非线性迁移的炭化室传热模型

详细分析了焦炉加热过程的传热机理，基于水分蒸发非线性迁移模型建立了焦炉炭化室传热过程的数学模型，利用数值仿真技术对所建立的数学模型进行了研究，并与某企业焦炉炭化室煤焦温度场的实测数据进行了对比分析.结果表明，采用水分非线性蒸发模型与采用传统的水分定温蒸发模型（100 ℃)相比，焦炉炭化室传热过程数学模型的计算结果与实测数据吻合得更好，其最大相对误差由31.74%下降到10.17%，从而证明了该数学模型能够更好地描述焦炉炭化室的传热过程.     

大型辊底式连续热处理炉计算机优化控制系统

以厚板二维传热过程数学模型为基础,开发了紧凑式宽厚板辊底式连续热处理炉计算机优化控制系统.其功能主要包括:厚板物料跟踪、厚板温度跟踪、厚板优化加热控制、厚板连续及摆动运行控制、厚板混装炉温优化控制、厚板温度反馈控制等.并采用西门子公司的PCS7控制系统在某公司轧钢厂实现了辊底式热处理炉厚板生产过程的在线优化控制和管理,取得了令人满意的控制效果.