连铸结晶器气泡粒径影响因素的水模型实验研究

为了研究连铸结晶器内气泡的分布规律及影响因素,利用水模型实验研究了板坯连铸结晶器内的气液两相流动,并采用图像分析软件分析了不同吹气口、水流量、吹气量、插入深度和水口倾角对结晶器内气泡粒径的概率分布和平均粒径的影响．结果表明：气泡的平均粒径随吹气口孔径、吹气量和水口倾角的增大而增大,随着水流量的增大而减小．发现不同吹气口、水流量和吹气量对气泡粒径的概率分布及平均粒径的影响较大,插入深度和水口倾角的影响较小．     

全幅二段电磁制动连铸复合钢坯的模拟研究

根据电磁连铸生产复合钢板的工艺原理，建立了一个数学模型来分析该工艺过程结晶器内两种异质钢液流动及分布特征。采用低Reynolds数湍流模型计算湍流参数，并以虚拟凝固壳来代替实际的凝固计算。根据对模拟结果的分析，提出了采用全幅二段恒稳磁场控制流动的方法。与文献中的实验结果对比证明了模型的可靠性。     

磁力吸附电加热器升温曲线实验研究

目前为解决液压站冬季冷启动问题普遍采用管式电加热,但这种直接加热方式存在诸多弊端,为此提出一种新磁力吸附电加热器。通过实验研究与理论分析,表明该设备具有加热均匀、可操作性强、可有效提高液压油使用寿命等优点,并计算了其在冬季特定条件下的加热时间。     

叶片角对径向膨胀机性能的影响

膨胀机转子的叶片角分布对其流动特性有很大影响,膨胀机在运行过程中,根据工况选择合适的叶片角,可以有效提高整体性能,改善各流动参数在膨胀机中的分布情况,减少流动损失,扩大工作范围.本文利用CFD软件对膨胀机转子模型进行了三维数值模拟与分析,对转子前后缘叶片角多参数模拟.研究表明:当转子前缘叶片角偏大或者偏小时,叶片前缘与...     

薄板坯连铸结晶器非稳态湍流大涡模拟研究

本文利用大涡模拟模型分析薄板坯连铸钢液非稳态湍流特性,其中非稳态湍流流动N-S方程采用盒式函数进行滤波处理,亚格子模型采用Smagorinsky-Lilly模型.将大涡模拟结果与粒子图像测速及超声探伤结果进行分析比较来校正模型.通过对薄板坯连铸过程进行数值分析,获得了结晶器内非稳态钢液湍流的流动特征,包括流场的漩涡分布及大涡拟序结构的形成、发展、脱落和破碎过程,并发现即使水口和结晶器在几何上完全对中,结晶器内湍流分布也不对称,偏流产生是必然的,同时导致弯月面较强的波动.随着非稳态时间的延长,结晶器内钢液偏流在两侧呈现周期性变化,周期约为40 s.     

双排料步进梁式加热炉壁面发射率对钢坯温度均匀性影响

加热炉能耗占钢铁企业总能耗的15%～20%,占轧钢过程能耗的70%,具有很大的研究价值。基于计算流体力学方法建立数学模型，研究双排料步进式加热炉中钢坯的加热过程，通过对比模拟结果与黑匣子数据，验证模型的可行性。根据炉内钢坯沿炉长方向各热通量的变化，研究了炉壁各区域和炉膛发射率对钢坯加热过程的影响。结果表明，提高炉壁发射率对钢坯平均温度影响较小，但对钢坯温差有显著影响；而壁面发射率由0.75提高到0.95时，钢坯的最佳驻炉时间可减少5%～12%;相比于一加段和均热段，烟气预热段、预热段和第2加热段壁面发射率的增加对钢坯加热过程影响更大。综合考虑经济成本和生产效率，现场可以通过在烟气预热段、预热段、第2加热段炉壁应用发射率为0.85的涂层，以增强炉内辐射换热，提升钢坯加热质量。研究结果为加热炉实际生产提供了理论依据。     

双级串联电渣重熔系统电磁场和焦耳热场研究

以双级串联电渣重熔工艺中电极、渣池和钢锭为研究对象,建立了三维谐波电磁场数学模型,分析了其磁场、电磁力、电流密度和焦耳热功率密度分布.结果表明:对于双电极电渣重熔系统,临近效应占据主导,这和单电极电渣重熔系统集肤效应占主导完全不同.电流密度主要集中在渣内上半部分及两对电极的内侧,并且只有总电流的1/5～1/4流经钢锭;焦耳热的最大值出现在渣中及电极底部内侧.参数研究还发现:当频率大于等于35Hz时,在电极内部电流密度趋向线性分布;当电极侵入深度增大或渣层的厚度减小时,渣池中焦耳热的最大值增大.     

大型电渣炉短网邻近钢结构感应升温的研究

大型钢锭电渣重熔中电流达数万安培,在电渣炉附近空间会形成一个强大的交变磁场,磁场内的钢铁构件,甚至混凝土中的钢筋都要产生涡流发热,即增加了网路的电能损耗,又有损于结构件的强度.本文建立了大型电渣炉短网邻近钢结构的电磁场与温度场的耦合数学模型,并考虑了不同操作电流对钢体构件温度的影响.结果表明:在钢结构内,距离导电横臂距...     

动静叶可调子午加速轴流通风机气动性能研究

采用RNGk-epsilon湍流模型和Simple算法,分析了某鼓风机厂动静叶可调子午加速轴流通风机(简称动静叶可调轴流风机)在不同叶轮叶片安装角和前导叶安装角下的气动性能,指出不同工况下风机动、静叶调节规律,以及动静叶可调轴流风机的节能途径。结果表明:动静叶可调轴流风机全压、流量会随着叶轮安装角及前导叶安装角的增加而增大;风机最高效率变化呈先增大后减小的趋势,该风机最高压力点不在高效率区;可通过动、静叶调节使风机保持在高效率区稳定运行。     

电渣重熔精炼过程数值模拟研究进展

摘要：电渣重熔技术在高品质特殊钢的生产中占据重要地位。由于电渣重熔过程的复杂性以及现场测量条件的限制,数值模拟已成为解析其过程现象和机制的必要手段。主要综述了电渣重熔过程数值模拟的研究进展,包括电磁场、流场、传热、凝固、宏观偏析、精炼反应和夹杂物去除等,还涉及到了导电结晶器、旋转电极、加压电渣重熔、电渣接续制备双合金和电渣重熔回收不合格电解金属锰等电渣冶金新技术的数值模拟研究。利用数值模拟可以准确掌握重熔过程中多物理场的耦合作用规律,进而预测电渣锭成分分布,优化电渣锭质量,推动电渣冶金技术的发展。