连铸二冷区喷水冷却传热系数的实验研究

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1983.04.014 北京钢铁学院学报 1983年第4期 连铸二冷区喷水冷却传热 系数的实验研究 热能工程系张风禄周筠清· 摘 要 本文主要叙述二冷区喷嘴流量密度和喷水冷却传热系数的实验方法，并对某 些喷嘴所做实验结果做简要分析。 连铸二冷区喷水冷却的设计和操作对铸坯的产盘和质量影响很大。许多铸坯表面和内 部的缺陷都是由于喷水冷却不当引起的。为合理设计二冷区和确定合理的喷水冷却制度就 必须对喷嘴特性、喷嘴布置、喷嘴冷却的传热系数等进行深入地研究。所谓“喷嘴特性是 指喷嘴的喷射张角、雾化粒度、喷水流量(1/s)、以及喷水流量密度(1/m2s)与水压 和喷水距离的关系等等。而这些因素都直接影响着喷水冷却过程的传热系数。性能好的喷 嘴可以在较小的流量密度下得到较高的传热系数。使用这样的喷嘴就可以缩短二冷区的长 度、节约高压水。对于调节（包括计算机自动控制）二冷区喷水量来说，喷水冷却传热系 数更是必不可少的参数。因此，研究喷嘴性能及其喷水冷却过程的传热系数是非常重要 的。 国外许多研究工作者在这方面作了大量的工作，其中主要是对各种类型喷嘴喷水冷却 过程的传热系数做了很多实验工作，总结了一些实验公式可供实际计算使用[2]。 我国虽有长期连锵生产的经验，但对所使用的喷嘴性能，尤其是喷嘴的传热系数还缺 乏必要的实验研究。有的工厂自制喷嘴往往由于加工粗糙，雾化不好和喷水量过大，不仅 造成高压水的浪费，而且使铸坯表面缺陷增多。既使从国外引进的连铸机也往往缺少这部 分资料。因此，建立测定喷嘴传热系数实验台是非常必要的。通过模拟冷却实验确定喷水 冷却过程的传热系数与铸坯表面温度、流量密度、水温的关系，然后将实验结果整理成实 验公式供设计和生产使用。 为此我们建立了实验台，并对三种不同类型喷嘴进行了喷嘴特性测定，对其中一种喷 嘴进行模拟冷却实验，最后回归出喷水冷却传热系数的实验公式。 喷嘴特性的测定 参加实验工作的还有刘晓暖、任雁秋等。 130

北 京 钢 铁 攀 晚 学 报 年 幼 翔 3 8 9 4 1 连铸二冷区喷水冷却传热 系数的实验研究 热 能工 程 系 张 风裸 周 药清 . 摘 要 本 文 主要叙 述 二 冷 区 喷嘴 流 量 密度和喷水 冷 却传 热 系数 的实脸 方法 , 并时 某 些 喻嘴所做实验结果做 简要分析 . 连铸二冷区喷水冷却的设计和 操作对铸坯的产量和 质量影响很大 。 许多铸坯 表面 和 内 部的缺陷都是 由于喷水冷却不当 引起的 。 为合理设计二 冷区和确定合理的喷水冷却制度就 必须对喷嘴特性 、 喷嘴布置 、 喷嘴冷却的传热系数等进行深入 地研究 。 所谓 “ 喷嘴特性是 指喷嘴的喷射张角 、 雾化粒度 、 喷水流 量 ( l / s ) 、 以及喷水流 量 密 度 ( l/ m Z s) 与 水 压 和喷水距离的关系等等 。 而这些 因素都直接影响着喷水冷却过 程的传热系数 。 性能好的喷 嘴可 以在较小的流 量密度 下得到较高的传热系数 。 使用这 样的喷嘴就可 以缩短二冷 区的长 度 、 节约高压 水 。 对于 调节 ( 包括计算机 自动控制 ) 二冷区喷水量来说 , 喷水冷却传热系 数更 是必不 可少 的参数 。 因此 , 研究喷嘴性能及其喷水冷却过程 的传热系数是 非 常 重 要 的 。 国外许多研究工 作者在这 方面作了大 量 的工作 , 其 中主 要是对各种类型喷嘴喷水冷却 过程的传热系数做 了很 多实验工 作 , 总 结了一 些 实验公 式可供实际计算使用 〔2〕 。 我 国虽 有长期连铸生 产 的经验 , 但对所使用 的喷嘴性能 , 尤 其是喷嘴的传热系数还缺 乏 必要的实验研 究 。 有的工 厂 自制喷嘴往往由于加工粗糙 , 雾化不好和 喷水量过 大 , 不仅 造成高压水的 浪费 , 而 且使铸坯 表面 缺陷增多 。 既使从 国 外引进 的连铸机也往往缺少这部 分资料 。 因此 , 建立 测定喷嘴传热系 数实验台是非常必 要的 。 通 过模拟冷却实验确定喷水 冷却过程的传热系数与铸坯 表面 温度 、 流 量密度 、 水温 的关系 , 然后 将实验结果整 理成 实 验公式供设计和 生产使用 。 为此我们建立 了实验台 , 并对三种不同类型 喷嘴进行 了喷嘴特性测定 , 对其中一 种喷 嘴进 行模拟冷却实验 , 最后 回归出喷水冷却传热系数的实验公 式 。 喷嘴特性的测 定 参加实验工作的还有刘晓霞 、 任雁秋 等 。 1 3 0 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1983. 04. 014

接高压气 接水孤 喷嘴特性测定实验台包括二大部分。一部分是由 觳止侧 压力罐为主体的供水系统，一部分为喷水室。供水系统 采用高压气体（如使用瓶氮）充入压力罐中的上部空 间，靠不同压力的高压气体压挤罐下部的水，以得到 所需要的压力。图1为供水系统的示意图。这种高压 供水系统与水泵供水系统相比，它的优点是结构简 单，调压范围大(0~10kg/cm2),压力控制灵话， ，,商水无臊音，投资费用低等，是实验室内较理想的供水系 压力 统。 图1压力罐供水示意图 喷嘴的流量密度分布测定是采用集水测量法。 在城水室内装有特制的集水板，在集水板上打有许多排孔，在其背后装有集水管。当一定 压力下的水通过喷嘴喷向集水板时，水流入排孔，经集水管流入瓶中，在一定时间内测 量瓶中收集到水的体积，就可以计算出喷嘴的流量密度分布。 我们对扁缝式喷嘴、带有旋流片式喷嘴及在咀内分为二股交叉后喷出的嘴子（简称分 流式)等三种喷嘴做了喷嘴特性测定。测定是在喷嘴距集水板50mm条件下进行的。喷嘴 的几何特性见表1。 表1 喷嘴的几何特性 喷嘴类型 喷射张角 喷射距离mm 喷射直径mm 喷射面积mm 扁缝式 109" 50 150×5 0.75-10" 旋诚式 71· 50 72 .072◆10 分流式 81° 50 81 5.153-10 三种喷嘴的流量密度与水压的关系 扁缝式 见图2。为了对比在图中还列出佐佐木 0 旋流式 180 分沛式 宽太郎[8]实验中№3扁嘴的流量密度 曲线。从图中可以看出，我们所测定的 1G0 这三种喷嘴的流量密度比资料[6】大的 1A0 很多。因此，资料[2][6们中所列的传热 120 系数实验公式对上述三种喷嘴是不适用 100 的。同时，从下面的喷水冷却模拟实验 还可以看出，过大的流量密度除了浪费 80 高压水外，对提高传热系数影响不大。 喷水冷却传热系数的测定 0 喷水冷却传热系数测定的目的是找 〔6) 出喷水冷却过程中的传热系数与喷水流 20 量密度，铸坯表面温度以及水温间的关 2.02.53.03.64.01.5rkg/km 系。传热系数的测定是采用对试样进行 图2喷嘴流量密度与压力的关系 模拟冷却的方法。一般模拟喷水冷却实 131

接离压气 接 水诬 截止阀 压 力 一 大 君丑杯竺水 图 1 压力罐供水示 意图 喷嘴特性测定实验台包括二大部分 。 一 部分是由 压力罐为主体 的供水系统 , 一 部分为喷水室 。 供水系统 采用高压气体 ( 如使用瓶 氮 ) 充入压 力罐中的上部空 间 , 靠不同压力的高压气体压挤雄下 部的水 , 以得到 所带要的压力 。 图 1 为供水系统的示意 图 。 这种高压 供水系统与水泵供水系 统相 比 , 它 的优点 是 结 构简 单 , 调压范围大 ( 0 ~ 10 k g / e m Z ) , 压力控制 灵活 , 无蹂音 , 投资费用低等 , 是实验室 内较理想 的供水系 统 。 喷嘴的流 量密度分布测定是采用 集 水 测 量法 。 在峨水室内装有特制的集水板 , 在集水板上打有许多排孔 , 在其背后装有集水管 。 当一 定 压力下的水通 过喷嘴喷 向 集 水 板 时 , 水流入排孔 , 经集水管流 入瓶中 , 在一定时间内侧 量瓶 中收集到水的体积 , 就可 以计算出喷嘴的流量密度 分布 。 我们对扁缝式喷嘴 、 带有旋流片式喷嘴及在咀 内分 为二 股 交叉后喷出的嘴子 (简称分 流式 ) 等三种喷嘴做 了喷嘴特性测定 。 测定是在喷嘴距集水板 50 o m 条件 下进行的 。 喷 嘴 的几何特性见 表 1 。 衰1 喷嘴的几 何特性 喷嘴类型 一望竺竺一 一 … 一 . 竺燮竺兰 、 一 — 一 竺三一 _ }— 竺一一 _ 喷射直径 m m 喷射 面积 m m . 扁 缝 式 0 。 7 5 . 1 0 . 旋 流 式 1 5 0 x s 72 4 。 0犷2 . 10 . 分 流 式 5 。 1 5 3 一 1 0 . 一 · 一一 扩 W l / uI ` . 扁缝 式 旋流 式 分流式 卜且,卫卜. l 八U O O口内匕 八. . d 1 `,且, ` - 舟 一 勺 一 气 一O 一 0 一 . . . . 自 . . 0 侧. . . , . . . 路 户 ` ` 口 、 口一 口口月 一一 O 尸口口 , ~ 0 . . . .口 . 0 一一 _ _ 一 _ 二 _ _ _ _ 〔6 〕 . . . . 日 . . . . . . 曰 . 曰. . . 州0 | 的80.l幼 六厂称厂兹厂节了六一寸讥/ 。 、 图 2 喷 嘴流 t 密度与压力的关系 三种喷嘴的流量密度 与水压的关系 见 图 2 。 为 了对比在图中还列出佐佐木 宽太 郎 6[ 1 实验 中预 3 扁嘴的流量密度 曲线 。 从 图中可以看出 , 我 们所侧定的 这三种喷嘴的流量密度比资料 〔 6 〕 大的 很多 。 因此 , 资料 〔幻 〔 6 〕 中所列的传热 系数实验公式对上述三种喷嘴是不适用 的 。 同时 , 从下面 的喷水冷却棋拟实验 还可 以看出 , 过大的流 量密度除了浪费 高压水外 , 对提高传热系数影响不大 ` 喷水冷却传热系 数的测定 喷水冷却传热系 数测定的目的是找 出喷水冷却过程中的传热系数与喷水流 量密度 , 铸坯 表面温 度以及水温间的关 系 。 传热系 数的测定是采用对试样进行 模拟冷却的方 法 。 一般模拟喷水冷却实 1 3 1

温度快速自 验有稳态法和不稳态法二种。我们的实验是采 动记承仪 用不稳态法。图3为喷水冷却实验的示意图。测 定试样的面积为125×125mm2,厚40mm, 由45·钢制成。在试样的厚度中心和距表面 4mm处二个钻深孔直至喷水面的中心处。孔内 焊有XA热电偶。将带热电偶的试样放入通氮 保护的电阻炉内加热。当试样被加热至一定温 度，并内外温度均匀时，取出试样，在喷水室 试样 内喷水。温度自动平衡记录仪快速纪录下中心 温度t。和距表面4mm处温度tB的温度降。模 图3喷水冷却实验装置示意图 拟冷却实验条件为：水压2~5kg/cm2,喷嘴 距试样表面距离50mm,喷水温度22°C,在试样两侧同时喷水。在上述水玉下，喷嘴流量 密度大约为100~2001/m2s。 试验数据处理方法 由于喷水冷却时间很短，试样在Y、Z方向的尺寸较X方向大，故可简化为一维冷却 问题。描述一维冷却的导热微分方程为： 盟] p 由于对称冷却，上述微分方程的单值条件如下： 几何条件，0≤x≤s(s=20mm) 初始条件：T=0,00，x=5,9=-号x=g=1(。-t 初始条件是这样确定的：实验时试样从电炉取出至开始喷水大约经历30秒左右。在这 段时间内，高温试样向空间散热，其温度变化可根据辐射冷却的情况加以计算。经计算， 当τ>12.4秒时断面温度分布呈二次抛物线型，即此时试样已处于正规冷却过程。故喷水 冷却的初始条件取二次抛物线温度分布。 上述导热微分方程为变系数的一维偏微分方程，应用解析法求解比较困难。我们采用 有限差分方法进行数值计算。为便于计算在分网格时将实测点放在网格节点上。经差分变 换，上述微分方程转变为下列差分方程： 内部节点：i=1~m-2 H'=Hi+B[入：(t+1-t)-入2(t-t-i)] (1) 式中： B=分a1=A(*=) 边界节点：i=m Hm'=Hm+2B[λ2(tm-1-tm)-2△xq'] (2) 从(2)式中可以导出边界热流： q'=[(Hm-H.)+2Bλz(tm-1-tm)]/(4B△x) (3) 132

… 一 一 L ! 限火、 一 刁满 - { } l 图 3 喷水冷却实验 装里示意图 距试样表面 距离 05 m m , 喷水温度 2 O C , 密度大约 为 1 0 0~ 2 0 0一/ m Z s 。 试验数据处理方法 由于 喷水冷却时间很短 , 试样在 Y 、 间题 。 描述一维冷却的导 热微分方程为 : 验有稳态法和 不稳态法二 种 。 我们的实验是采 用不稳态法 。 图 3 为喷水冷却实验的示 意图 。 测 定试样的面积为 12 5 X 1 2 5 m m ’ , 厚 4 0 m m , 由4 5 。 钢制成 。 在试样的厚度中心 和 距 表 面 4 m m 处二个钻深孔直至 喷水面 的中心处 。 孔 内 焊有 X A 热电偶 。 将带热电偶的试样放入通盆 保护的电阻护内加热 。 当试样被加热至 一定温 度 , 并 内外温度 均 匀时 , 取 出试样 , 在喷水室 内喷水 。 温度 自动平衡记录 仪快速纪录下中心 温度 t 。 和距表面 4 m m 处 温度 t 。 的温 度 降 。 模 拟冷却实验条件为 : 水压 2~ s k g / 。 m “ , 喷嘴 在试样两侧同时 喷水 。 在上述水压 下 , 喷嘴流量 Z方向的尺 寸较 X 方 向大 , 故可简化为一 维 冷 却 p 擎 = 具r 、 ( t )擎1 U T U 工 L 口 X J 由于对称冷却 , 上述微分方程 的单值条件如下 : 几 何条件 : o ( x 《 s ( s = Z o m m ) 初始条件 : : = 0 , o .0 x = s , q = 一 入赞 I _ _ _ = h( t 二 一 .t ) ~ 。 , 、 . . . - - 一 , - - 一 ” 一口x l x = s 一 、 一 “ 初始条件是这样确定的 : 实验时试样从 电炉取 出至 开始喷水大约经 历 30 秒左右 。 在这 段 时间内 , 高温试样向空间散热 , 其温度变化 可根据辐 射冷却的情况 加以计算 。 经计算 , 当 : > 1 2 . 4秒时断面 温度分布呈 二次抛物线型 , 即此 时试样已处 于正 规冷却过程 。 故 喷 水 冷却的初始条件取二次抛物线温度分布 。 上述 导 热微分方程为变系数的一 维偏微分方程 , 应 用解析法 求解比较 困难 。 我们采用 有限 差分方法进 行数值计算 。 为便于计算在分网格时将实测点放在网格节 点上 。 经差分变 换 , 上述微分方程转变为下列差 分方程 : 内部节点 : i = 1~ m 一 2 H : , = H i + B [ 入l ( t , 十 一 t i ) 一 入2 ( t : 一 t s _ 一 ) 〕 ( 1 ) 式中 : n △丫 、 , I t ; 二 1 + t . \ 、 , I t 卜 1 + t 八 D = ~ 二二二 , - 一二- 一一二一 t A 一 = A l ~ ` 二` es 二 we es e es 二 I一 八 , = A I — l ( 八 x 少 ` P 一 \ 2 1 ’ “ \ 2 1 、, 夕 、7 , 了、 八éO 了、r 边界节点 : i = m H 。 , = H 二 + ZB [ 入: ( t二 一 x 一 t 。 ) 一 2 △x q , 〕 从 (2 ) 式中可 以导 出边界热流 : q 产 = 〔 ( H一 H . , ) + ZB 入: ( t二 一 , 一 t , ) 〕 / ( 4 B △x ) 1 3 2

该处的传热系数为： (4) 表面温度t'm是根据△r”时刻（即ta+2时刻）的实测t”m-1值，应用下式计算得出： t'。=t'm-1+[(H"。-1-H'm-1)/B+入2(t'-1-t'。-2)/λ1 (5) 式中： H热含量千卡/公斤， 入试样材料的导热系数千卡/米时°C, q表面热流密度千卡/米2时， △T时间步长秒， △x空间步长m, p试样材料的密度kg/m3影 h 喷水传热系数千卡/米2时°C, tm边界节点的温度°C, t,水温 C3 在ta+时刻的参数影 ∥在ta+2时刻的参数。 我们对某厂扁缝式喷嘴在水压为2、3、4kg/cm的条件下进行了喷水冷却实脸。图4 是喷水压力为3kg/cm2,流量密度为1331/m2s时的冷却过程曲线。 h q 1100 keallmth℃ ×10T keal/mih 12 p=3kg/cm ×10 900r 10 W✉13L/m40 8 3 700外 9 20 500 2 102030405057 2004006008001000 图·4试样中心t。和B处实测温度表面 图5传热系数，表面热流与表 温度t.为计算值 面温度的关系 根据实测的不同流量密度下的试样冷却曲线，按上述计算方法求得传热系数如粼。黨 密度q。传热系数和热流密度与表面温度的关系见图5。图5中所示曲线的形式与MiZikar 在文献[]中所做的结果是基本一致的。 在不同流量密度下，表面温度对传热系数的影响见图6。从图中可以看出，随表面温 度的升高传热系数有所下降。 流量瘤度对传热系数的影响如图7。将实验结果回归成指数关系，则 h=12.7W1·3千卡/米2时°C 综合表示流量密度、表面温度对传热系数的影响关系为： h=839.13W1·4tm0.64千卡/米2时°C

该处的传热系数为 : h , = q , t , 口 一 t , ( 4 ) 表面 温度 t 尹口 是根据 △尹 时刻 ( 即 : 。 不: 时刻 )的实测 t ’,m 一 : 值 , 应用下式计算得出 : t 尹m = t 尹二 一 : + 〔 ( H ’l 口 一 : 一 H 尹。 一 : ) / B + 入: ( t 尹二 一 : 一 t 尹一: )〕/入: ( 5 ) . 式中入H 热含量 千卡/ 公斤 , 试样材料的导热系数千卡 /米时 。 C , 表面 热流密度 千卡 /米 2 时 , 时 间步长 秒 , 空间步长 m , 试 样材料的密度 k g / m ” , 喷水传热系 数 千卡 /米 2 时 。 C ; 边 界节点的温 度 “ C , 水温 。 C , 在 : 。 十 , 时刻的参数 , 在 : 。 十 : 时刻的参数 。 丫X △q 坛ph.t ’ ,I 我们对某厂 扁缝式喷嘴在水压 为 2 、 3 、 4 k g / c m 么 的条件下进 行了喷水冷却实脸 。 图4 是喷水压力为 3 k g c/ m Z , 流量密度为 13 3 1/ m 2 s 时的冷却过程 曲线 。 喷 水 k e . l/ m ’ 五 : 口盛 悦山` J ` , 飞J 6甘内JU 几尸U h ’ln10 120864 尺 的0OQ ,人óU l`目ó曰 2 0 0 4 00 6 0 0 尽0 0 图 · 4 试样中心 t 。和 aI 处实测温度表面 温度场为计算值 图 5 传热 系数 , 表面热流 与表 面温度的关系 根据实测的不 同流量 密度下 的试样冷却曲线 , 按 上述计算方法求得传热系救为和. 倪 密度 q 。 传热系数和 热流 密度与表面 温度 的关系 见 图 5 。 图 5中所示曲线的形式 与M i iz k a r 在文献 ’[ 」 中所做的结果是基本一致的 。 在不同流量密度下 , 表面温度对传热系数 的影响见 图 6 。 从 图中可以看出 , 随表面 温 度 的升高传热系数有所下降 。 流量 密度对传热系数的影 响如图 7 。 将 实 验结果 回归 成指 数 关系 , 则 h = 1 2 . 7 W ` . “ 3 千 卡/米 2 时 。 C 综合表示 流量密度 、 表面 温度对传热系 数的影 响关系为 : h = 8 s 9 . 1 3w ” ` 。 t 二 一 。 . 0 6 ` 千卡 /米 , 时 。 C

h kcal/mh℃ 3000 p=4kg/cmi 2000 p=3kg.'cm h. kcal/mhC q=2kgemi tm=850C 2500 1000- 2000 800850.9009501000 ℃表面温度 1500 100120140160w1/m2s 图6表面温度与传热系数的关系 图7水流密度与传热系数的关系 我们对扁缝喷嘴所做的传热系 数表达式与资料〔6】的实验结果相 差较大。这主要是喷嘴流量密度相 180 1100℃ /900℃ 00℃ 差很大的缘故。资料[6]的流量密 160 度范围为1.67<W<41.71/m2s。 140 而我们这次实验的扁缝式喷嘴流量 h=339.l3W"t064 1 密度范围是116~1561/m2s(见图 2),表面温度780~1000°C。我们 100 将资料[6]恤3扁嘴曲线应用该文 80 中给出的实验公式计算不同流量密 60叶 h=28710W0:76g12+100。 度下的传热系数和本实验公式计算 结果对比得出，虽然它们之间流量 40 1100C900℃ 密度相差很大，但传热系数的变化 20 9-。-0-0700 大致在1500~3000千卡/米2时C 1000 2000 3000hkca1/mh℃ 同一范围内。计算结果见图8。图 中上部为本次实验结果，下部是按 图8传热系数与流置密度的关系比较 ·公式中W的单位为l/cm'min 资料[6]的实验式计算结果。从以 上计算可以看出，过大的流量密度 对提高喷水传热系数影响很小。 结束语 二冷区喷水冷却传热系数的测定对合理制定喷水制度和喷水区的设计是非常重要的。 我们所采用的不稳态法测定喷水传热系数的实验装置和方法是可行的。对某厂扁嘴测定的 结果整理出的实验公式可供参考。这次实验所测喷嘴不多，所叙看法难免有一定的片面 性，欢迎批评指正。今后我们将对我国目前使用的典型喷嘴进行普遍测定，供生产和设计 部门使用。 134

h k e o l / m . 卜℃ p 二 4 k g / e m . 2 。。。 卜 p = 3 k g ` e \ 、 、 h , l k e a l力1’1 h ℃ q = Z k叭雨 、 、 、 ` ~ . 1 00 0` · 8 0 0 85 0 . 9 00 95 0 1 00 0 ℃ 表面 退 度 12 0 1 4 0 I 6 0 W 遥/ n 、 : s 图 6 表面 温度与传热 系数的关系 \ V I/ m . s 1 1 0 0 ,C · 13 w l · ` . t奋o · , . ` 1801604 止 h 二 2 5 7 · 1 0 ; \\ . 。 ·了“ 嵘 · , + 1 0 0 . , . 芬答岁乡 ’ 。。℃ 1 0 0 0 2 0 0 0 一渝犷 一不称 一加 : 、 ℃ L . . .e ēUJ n甘. 0 勺` 图 8 传热系数与流盆密度的关系比较 · 公式中W的单位为 1/ cm . m in 图 7 水流密度与传热系数的关系 我们 对扁缝喷嘴所做的传热系 数表达式与资料 〔 6 」 的实验结果相 差较大 。 这主 要是喷嘴流量密度相 差 很大的缘故 。 资料 〔 6〕 的流量 密 度 范围为 1 . 6 了< W < 4 1 . 7 1/ m , s 。 而我们这次实验的扁缝式喷嘴流 量 密度范 围是 1 16 ~ 1 56 1/ m Z s ( 见 图 2 ) , 表 面温 度7 8 0~ 1 0 0 0 “ C 。 我们 将资料 6[ 〕 地 3 扁嘴曲线应 用该 文 中给出的实验公式计算不同流量密 度下的传热系数和本实验公 式计算 结果对比得出 , 虽然它们之 间流量 密度相差很大 , 但传热系数的变化 大致在 1 5 0 0 ~ 3 0 0 0千卡/米 2 时 。 C 同一范围内 。 计算结果见 图 8 。 图 中上部为本次实验结果 , 下部是按 资料 〔们 的实验式计算结果 。 从以 上计算可以看出 , 过大的流量密度 对提高喷水传热系数影响很小 。 结 束 语 二冷区喷水冷却传热系 数的测定对合理制定喷水制度和 喷水区的设 计是非常重要的 。 我们所采用的不 稳态法测定喷水传热系 数的实验装置和方法是可行的 。 对某厂扁嘴测定 的 结果整理出的实验公式可供参考 。 这次实验所测喷嘴不多 , 所叙看法 难免有一 定 的 片 面 性 , 欢迎批评指正 。 今后我们将对我 国 目前使用 的典型 喷嘴进 行普遍 测定 , 供生 产和 设计 部门使用 。 1 3 4

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参 考 文 献 1 。 B r sm a e o m b e , J 、 K 、 a D e s i g n o f Co n t i o u o u s 一 C a s t i n g M a e h i n e s B a s e d o n a H e a t F l o , A n a l了5 1 5一 A s 一a t e 一 f气 b e a r t R e v i e w ” e o n M e t Q u a r t . v o l l s . 袍 2 1 9 7 6 . 2 。 B r i m a e o m b e , J 、 K 、 等 ` Sp a r 了 c o o l i n g i o t 五e c o n t i n u o u s e a s t i n g o f S t e e l , 3 . 三缘正志 “ 高温钢板山 又 了 ’ 卜 冷却亿 脚古丙 研究 ” 铁 去钢地 14 19 6 8 ` . M i z i k a r . E . “ Sp a r y e o o l i n g I n 甲 e s t i` a t l o n f o r c o n t i n o o u s C a s t l o g o f B川。 t , a n d B l o o m s , I r o n s t e e l E n g i n e e r V o l 4 7 1 9 7 0 5 . B o l l e , E . a n d M o u r e a n J . C - a E x p o r i m e n t a l s t u d了 o f H e a t t f r a n s f e r b了 s p r a 了 c o o l i n g ” I n t . e o n f o n H e a t a n d m a o s t r a n f e r M o t。 - 11 肚 r g i e a l P r o e e s s e s 19 7 9 6 . 佐佐木宽太郎等 “ 高温面下 ` 刀久 丫 卜 一 冷却公热 坛建” 铁 去钢 1 9 7 9袍 1