第12期 汪贺模等：水流量对热轧钢板层流冷却过程对流换热系数的影响 ·1425· 1.0p a 1.0 -0.9m2.h1 0.9 0.9 8848 -0-1.6m.h1 号0.8 88。 a…2.1m3.hl 出0.7 -0.9m3.h- ◆1.6mh 0.5 0.6 42.1m3.hl 0.4 05020030400500600700800 0.3 200300400500600 表面温度℃ 表面温度℃ 图8不同水流量条件下距离驻点不同位置处换热系数比与表面温度关系.(a)d=70mm:(b)d=210mm Fig.8 Relationships between the heat transfer coefficient ratio and surface temperature at different water flow rates and at different locations:(a)d= 70mm;(b)d=210mm 量为1.6~2.1m3·h-1条件下换热系数比基本相同， Alloys.Beijing:Metallurgical Industry Press,1994 H210为0.74~0.87. (谭真，郭广文工程合金热物性.北京：治金工业出版社， 1994) 4结论 [5]Park H M.Chung OY,Lee J H.On the solution of inverse heat (1)热轧钢板层流冷却过程中，对流换热系数 transfer problem using the Karhunen-oeve Galerkin method.IntJ 与表面温度呈非线性关系.表面温度高于300℃ Heat Mass Transfer,1999,42(1)127 6]Taler J,Zima W.Solution of inverse heat conduction problems 时，对流换热系数值随表面温度下降逐渐增大；表面 using control volume approach.Int J Heat Mass Transfer,1999, 温度低于300℃时，对流换热系数随表面温度急剧 42(6):1123 增加. Kim S K,Lee W I.Solution of inverse heat conduction problems (2)层流冷却过程中，对流换热系数不仅与表 using maximum entropy method.Int/Heat Mass Transfer,2002. 面温度有关，而且与冷却位置有关.在距离驻点 45(2):381 8] Hon Y C,Wei T.A fundamental solution method for inverse heat 70mm内，水流量对对流换热系数与表面温度变化 conduction problem.Eng Anal Boundary Elem,2004,28(5):489 规律没有影响. Woodfield P L,Monde M,Mitsutake Y.Implementation of ar (3)在0~70mm内，水流量对对换热系数比与 analytical two dimensional inverse heat conduction technique to practi- 表面温度关系没有影响，换热系数比为0.8~0.92. cal problems.Int J Heat Mass Transfer,2006,49 (1/2):187 远离驻点70mm外，随着远离冲击区驻点处距离的 [0]Wang Z D,Yuan G,Wang G D,et al.Heat transfer coefficient 增加，对流换热系数比减小，冷却位置对换热系数影 of hot rolled strip during ultra fast colin process.ron Steel, 2006,41(7):54 响增大. (王昭东，袁国，王国栋，等.热带钢超快速冷却条件下的对 参考文献 流换热系数研究.钢铁，2006,41(7)：54) [1]Liu S D.Zhang X M,Huan Z B,et al.Quench sensitivity of [11]Kim H K,Oh S I.Evaluation of heat transfer coefficient during 7055 aluminum alloy.J Cent South Unie Sci Technol,2006,37 heat treatment by inverse analysis.J Mater Process Technol, (5):846 2001,112(2/3):157 (刘胜胆，张新明，黄振宝，等.7055铝合金的淬火敏感性研 [12]Liu Z D,Fraser D,Samarasekera I V.Experimental study and 究.中南大学学报：自然科学版，2006,37(5)：846) calculation of boiling heat transfer on steel plates during runout Li S K,Hui S X,Ye W J,et al.Effect of cooling rate on the table operation.Can Metall (2002,41(1)63 microstructure and properties of TAl5 ELI alloy.Rare Met Mater [13]Nallathambi A K,Specht E.Estimation of heat flux in array of Eng,2007,36(5):786 jets quenching using experimental and inverse finite element (李士凯，惠松骁，叶文君，等.冷却速度对TA15EL山合金组 method.J Mater Process Technol,2009,209 (12/13):5325 织与性能的影响.稀有金属材料与工程，2007,36(5)：786) [14]Xu F C,Gadala M S.Heat transfer behavior in the impingement B]Wei G,Dong X M,Wang J M.Study on the coefficient of convec- zone under circular water jet.Int J Heat Mass Transfer,2006,49 tive heat transfer of the plate at high temperature during water wall (21/22):3785 cooling.Iron Steel,1994,29(1)22 [15]Leocadio H,Passos JC.Silva A F C.Heat transfer behavior of a (韦光，董希满，王进民。水幕冷却高温钢板对流换热系数的 high temperature steel plate cooled by a subcooled impinging circular 研究.钢铁，1994,29(1)：22) water jet /The 7th ECI International Conference on Boiling Heat 4]Tan Z,Guo G W.Thermo-Physical Properties of Engineering Transfer.Florianopolis,2009:3第 12 期 汪贺模等: 水流量对热轧钢板层流冷却过程对流换热系数的影响 图 8 不同水流量条件下距离驻点不同位置处换热系数比与表面温度关系． ( a) d = 70 mm; ( b) d = 210 mm Fig． 8 Relationships between the heat transfer coefficient ratio and surface temperature at different water flow rates and at different locations: ( a) d = 70 mm; ( b) d = 210 mm 量为 1. 6 ～ 2. 1 m3 ·h － 1 条件下换热系数比基本相同， H210为 0. 74 ～ 0. 87． 4 结论 ( 1) 热轧钢板层流冷却过程中，对流换热系数 与表面温度呈非线性关系． 表面温度高于 300 ℃ 时，对流换热系数值随表面温度下降逐渐增大; 表面 温度低于 300 ℃ 时，对流换热系数随表面温度急剧 增加． ( 2) 层流冷却过程中，对流换热系数不仅与表 面温度有关，而且与冷却位置有关． 在距离驻点 70 mm内，水流量对对流换热系数与表面温度变化 规律没有影响． ( 3) 在 0 ～ 70 mm 内，水流量对对换热系数比与 表面温度关系没有影响，换热系数比为 0. 8 ～ 0. 92． 远离驻点 70 mm 外，随着远离冲击区驻点处距离的 增加，对流换热系数比减小，冷却位置对换热系数影 响增大． 参 考 文 献 ［1］ Liu S D，Zhang X M，Huan Z B，et al． Quench sensitivity of 7055 aluminum alloy． J Cent South Univ Sci Technol，2006，37 ( 5) : 846 ( 刘胜胆，张新明，黄振宝，等． 7055 铝合金的淬火敏感性研 究． 中南大学学报: 自然科学版，2006，37( 5) : 846) ［2］ Li S K，Hui S X，Ye W J，et al． Effect of cooling rate on the microstructure and properties of TA15 ELI alloy． Rare Met Mater Eng，2007，36( 5) : 786 ( 李士凯，惠松骁，叶文君，等． 冷却速度对 TA15 ELI 合金组 织与性能的影响． 稀有金属材料与工程，2007，36( 5) : 786) ［3］ Wei G，Dong X M，Wang J M． Study on the coefficient of convec￾tive heat transfer of the plate at high temperature during water wall cooling． Iron Steel，1994，29( 1) : 22 ( 韦光，董希满，王进民． 水幕冷却高温钢板对流换热系数的 研究． 钢铁，1994，29( 1) : 22) ［4］ Tan Z，Guo G W． Thermo-Physical Properties of Engineering Alloys． Beijing: Metallurgical Industry Press，1994 ( 谭真，郭广文． 工程合金热物性． 北京: 冶金工业出版社， 1994) ［5］ Park H M，Chung O Y，Lee J H． On the solution of inverse heat transfer problem using the Karhunen-Loeve Galerkin method． Int J Heat Mass Transfer，1999，42( 1) : 127 ［6］ Taler J，Zima W． Solution of inverse heat conduction problems using control volume approach． Int J Heat Mass Transfer，1999， 42( 6) : 1123 ［7］ Kim S K，Lee W I． Solution of inverse heat conduction problems using maximum entropy method． Int J Heat Mass Transfer，2002， 45( 2) : 381 ［8］ Hon Y C，Wei T． A fundamental solution method for inverse heat conduction problem． Eng Anal Boundary Elem，2004，28( 5) : 489 ［9］ Woodfield P L，Monde M，Mitsutake Y． Implementation of an analytical two dimensional inverse heat conduction technique to practi￾cal problems． Int J Heat Mass Transfer，2006，49( 1 /2) : 187 ［10］ Wang Z D，Yuan G，Wang G D，et al． Heat transfer coefficient of hot rolled strip during ultra fast cooling process． Iron Steel， 2006，41( 7) : 54 ( 王昭东，袁国，王国栋，等． 热带钢超快速冷却条件下的对 流换热系数研究． 钢铁，2006，41( 7) : 54) ［11］ Kim H K，Oh S I． Evaluation of heat transfer coefficient during heat treatment by inverse analysis． J Mater Process Technol， 2001，112( 2 /3) : 157 ［12］ Liu Z D，Fraser D，Samarasekera I V． Experimental study and calculation of boiling heat transfer on steel plates during runout table operation． Can Metall Q，2002，41( 1) : 63 ［13］ Nallathambi A K，Specht E． Estimation of heat flux in array of jets quenching using experimental and inverse finite element method． J Mater Process Technol，2009，209( 12 /13) : 5325 ［14］ Xu F C，Gadala M S． Heat transfer behavior in the impingement zone under circular water jet． Int J Heat Mass Transfer，2006，49 ( 21 /22) : 3785 ［15］ Leocadio H，Passos J C，Silva A F C． Heat transfer behavior of a high temperature steel plate cooled by a subcooled impinging circular water jet / / The 7th ECI International Conference on Boiling Heat Transfer． Florianópolis，2009: 3 ·1425·