灰介电膜传热研究

用Boltzmann传输方程建立灰介电薄膜声子辐射传热方程，提出灰体介电薄膜的当量导热系数的概念，指出Fourier定律只适用于声学极厚区域，给出了用Fourier定律进行热流密度计算的误差。     

灰介质辐射传热的一种数学模型

在前人工作的基础上，从辐射传热的基本原理出发，给出了描述介质辐射传热的一组控制微分方程组。该方程克服了目前热流法中空间、方向耦合差的缺陷，并反映了辐射传热的三维本质特性，同时也引进了辐射热流方向耦合系数矩阵、辐射热通流量，辐射场强等概念。该方程组较容易与其它传输方程耦合在一起，解决生产实际问题。     

灰介电薄膜传热研究

用Boltzmann传输方程建立灰介电薄膜声子辐射传热方程,提出灰体介电薄膜的当量导热系数的概念,指出Fourier定律只适用于声学极厚区域,给出了用Fourier定律进行热流密度计算的误差.     

强对流间歇式炉炉内热交换机构的研究

本文针对间歇式炉使用高速燃烧器,提出了强对流体系下炉内辐射传热计算方法。通过热态试验和理论计算表明,高速烧嘴在间歇式炉上的应用可极大地强化炉内对流传热,同时还揭示了金属辐射反向热流是强对流间歇式炉必然出现的新型传热特征。     

金属冲击加热炉内流动及传热的数值模拟

采用紊流动量方程、Ｋ－ε双方程紊流模型及能量方程相结合的方法对金属冲击加热炉内速度场及温度场进行了数值模拟，其中能量方程的源项辐射传热采用离散辐射强度法计算。用此模型探讨了炉内温度分布特征、对流传热系数的大小及分布。该模型为以对流传热为主的金属冲击加热炉内的综合传热过程提供了一种理论研究途径。     

考虑段间辐射修正的三元模型

针对连续加热炉建立了假想面法模型.在计算辐射直接交换面积时,考虑了炉顶压下对炉内传热的影响.以某厂3#加热炉为研究对象,模拟了钢坯加热过程;并将计算结果与传统的三元模型计算结果相比较,分析传统三元模型误差产生的原因,最后将通过各假想面的热流加入到三元模型的炉气能量平衡方程中,以修正屏蔽段间辐射造成的误差.修正的三元模型...     

高温火焰炉辐射传热的探讨

本文运用有效辐射热流的概念，统一地建立了火焰炉炉膛中辐射传热的炉壁温度和物料差额热流的计算公式。并对火焰炉中直接定向、间接定向和均匀温度场三种辐射传热情况，进行了初步讨论，同时指出均匀温度场的辐射传热公式为本文公式的特例。     

辐射管加热的辊底炉内热传递三维数值模拟

基于辐射管加热的辊底炉内角系数的精确求解,建立了炉内三维辐射传热模型,精确求解了炉内各辐射面的温度和热流,全面揭示了炉内辐射传热规律。为该炉型的优化提供了理论依据,为基于辐射管壁温的自动控制方法提供基础。     

热工测量与自动控制(二)

三、传热的测量这部分介绍煤气和炉壁传给负荷体热量的测量问题(即热流的测量),以及表示火焰辐射特性的重要参数——火焰全辐射黑度和局部衰减系数的测量问题。 (一)传给负荷体热量的测量传给负荷体的热量(千卡/米~2·时)可以用热流计来测量。热流计的用途很多。例如,利用它所测得的结果,可以校验传热公式的适用范围,可以作为设计新炉子的参考,还可以将测量的热流当作自动控制的基本参数,等等。在介绍热流计之前,先简要地叙述一下负荷体单位表面和火焰与炉壁之间的热平衡方程     

基于反算热流的结晶器内流动--传热--凝固耦合模拟

基于Navier-Stokes动量方程和湍流低雷诺数k-ε方程,综合考虑能量守恒和钢液凝固与糊状区对流动过程的影响,建立了描述结晶器内钢液流动、传热及凝固过程的三维耦合数学模型.以实测温度和结晶器反问题模型计算出的热流为边界条件,模拟计算了结晶器内钢水的流动、传热和凝固行为.钢液流动决定结晶器内的温度和热流分布,铸坯凝固受钢液流动和结晶器热流双重因素的影响.建立的模型以及由此得到的铸坯凝固非均匀特征可为进一步考察浇铸过程中纵裂和其他表面缺陷提供借鉴和参考.      

处理辐射传热的一个热流数学模型

本文从辐射与传输的最基本原理出发,引进等价热流、正向投射热流,反向投射热流、正向赝投射热流及反向赝投射热流概念,定义出一个具有统计意义的比热流参数,建立了一般情况下的热流微分方程,并在几种特殊入射强度分布的情况下用Monte-Carlo方法求解出比热流参数的具体值。对于工程上的实际问题,在简化条件下给出了计算比热流参数的具体公式,同时给出常用情况下的边界条件,构成了完备的数学模型。该模型与文献[2]中的模型有所不同,能较好地说明文献[2]方程计算结果偏小的问题。     

环形加热炉传热数学模型的研究

建立了以在线优化控制为目的的环形加热炉炉内传热数学模型。管坯内部采用柱坐标形式的二维非稳态导热模型 ,炉膛传热过程采用分段零维模型 ,并提出了适用于在线控制的炉内辐射换热的新解法。实测验证了模型的合理性和准确程度 ,实现了管坯温度的在线跟踪。在此基础上 ,开发了环形加热炉在线优化控制系统。该系统投入运行后 ,管坯加热质量有明显改善 ,环形加热炉燃耗和管坯氧化烧损分别降低了 6%和8%。     

铜精炼炉还原过程黑烟问题探讨

针对铜精炼还原过程冒黑烟问题,基于能量平衡原理,建立了铜精炼阳极炉还原过程液化气流量数学模型,从而得出了与之匹配的助燃空气流量。结果表明,目前液化气流量大于计算量,这可能是造成还原过程冒黑烟的主要原因。此外,还提出了一些建议。     

用段法分析高辐射率涂料强化传热的机理

用段法计算了灰体和非灰介质加热炉中的热交换，分析了炉壁热阻和炉壁内表面黑度对炉内辐射换热的影响，阐明在不同的介质中，炉壁特性对炉内辐射传热影响的机理是不同的，第一次得出在非灰介质加热炉中，炉壁温度会随炉壁黑度的增大而降低的结论。     

连铸圆坯结晶器的热流分析

笔者采用专门设计的热流传感器对弧形连铸圆坯结晶器的热流进行在线检测.结果表明:沿结晶器的高度和周向热流的分布是瞬间变化且不均匀的.温度的在线检测不能代替热流的在线检测,后者可更准确和直接地反映结晶器传热和坯壳厚度的均匀性;同时在线检测结晶器的温度和热流有可能对结晶器的设备状态(如结晶器的安装状况和水垢状况)实现在线预测.     

Critical Heat Flux of Blast Furnace Hearth in China

The critical heat flux surveys of thirteen Chinese blast furnaces were carried out.The mathematical model of hearth bottom was established and the temperature field was simulated by utilizing the method of inverse problem based on the collected parameters and temperature data.The critical heat flux and dangerous critical heat flux of hearth were defined and analyzed as well as the initial and investigative critical heat flux of hearth,and the influences of thermal conductivity and residual thickness of carbon bricks on critical heat flux were discussed.The relationships between critical heat flux of stave and hearth bricks were also compared.It is found that the dangerous critical heat flux of these blast furnaces ranged from 9.38 to 57kW/m2.Therefore,there was no uniform critical heat flux of hearth due to the structure design,refractory materials selection,construction quality of hearth and other factors.The heat flux should be lower than the critical heat flux with corresponding thickness of carbon bricks to control the erosion of hearth.The critical heat flux of stave would be much lower than that of hearth bricks with the air gap.However,the critical heat flux of stave should be higher than that of hearth bricks when gas existed between furnace shell and staves.     

The Influence of Oxide Scale on Heat Transfer during Reheating of Steel

The present work presents methodology and development of a mathematical model for prediction of the influence of oxide scale on heat transfer during reheating of steel in an industrial furnace. In this developed model, temperatures inside the steel billet were measured and with thermocouples at selected places and were collected by a water cooled computer that was traveling inside the slab. CFD is used to calculate the flow field inside of a furnace. The mass‐transfer coefficient of the scale formation is obtained by solving the convection mass‐diffusion equation across a boundary layer to the surface of a flat plate. A model for inverse heat conduction is employed to calculate the local surface temperature and heat flux on top of the growing oxide scale layer on a slab moving through a walking beam reheating furnace. By using the inverse method, the transient temperature and heat flux was firstly determined on the surface of the steel. During subsequent computations, the growth of the scale was calculated and the surface temperature of the oxide scale was extracted by using the Cauchy data from the previous calculations. The sensibility of the model on steel physical parameters is studied, and suitable parameters were obtained for heating a low carbon steel plate in the reheating furnace. Results show that the oxide scale layer should not be neglected in reheating models.     

连铸二冷气雾冷却过程导热反问题分析

建立了连铸二冷气雾冷却一维非稳态导热过程中由铸坯内部单个测温点测得的温度值反算表面未知温度和表面热流密度的数学模型,利用热平衡法建立各节点差分方程,引入灵敏度系数,通过牛顿迭代法优化假设初始值。为了验证该数学模型的正确性,在铸坯表面施加已知热流密度,结果表明反算得到的热流密度与已知热流密度吻合较好。     

等离子体钢包炉传热物理数学模型

研究了等离子体钢包炉内自由空间辐射传热和等离子枪水冷强制对流传热，建立了等离子体钢包炉传热数学模型。该模型可用于模拟等离子体钢炉不同工艺参数时的热行为，为其工艺和设备的设计及操作参数优化提供了一重要的理论分析工具。