·280 工程科学学报，第38卷，第2期 设定风门开度为100%不变，调节变频风机的功率到 将风冷线上的盘条堆积模型放入风场模型，便可 50%、80%和100%，测定3风机22个出风口的冷 求出每个搭接点周围的风场，如图9所示.盘条搭接 速，风量80%和100%时冷速大约是风量50%时的 点的疏密程度由辊道速度决定，辊道速度越快，盘条间 1.6倍和2倍，冷速和风量近乎线性关系，且22个风 距越大，风速越高.辊道速度0.6m·s时搭接点风速 口从左至右排列呈现出中间高、两边低分布，当风量 为5.8m·s,辊道速度1.4m·s时搭接点风速为 为50%时，中间最高冷速为25ms',两边最低冷速 25.6m*s- 为llm·s,这与图7中Fluent模拟计算结果完全 结合盘条堆积模型和盘条搭接点风场模型，求出 致. 不同辊道速度下搭接点的换热系数，如表1所示 此外，在风冷线上，线材发生相变，释放热量，必须 风机功50 60 ·一风机功名8% 考虑相变潜热，相变潜热Q可以下式计算四： 风机功率10% 50 Q.=△H⊥=AH (17) △ 式中：∫为：时刻奥氏体转变为珠光体的体积分数1 为t+1时刻奥氏体转变为珠光体的而体积分数：△：为 时间增量，s;△H为奥氏体转变为各组织时的热焓值， J.m-3. 按照Scheil等温孕育期可叠加原理[o-切编程计算 9111315171921 风机的风1数 相变开始温度，相变开始条件是： 图8测风仪测定风速与风量的关系 Fig.8 Relationship between wind speed and volume measured by an- Σ尝1 (18) emomete 式中：△：为计算中的时间间隔，s:t:为不同温度时的相 0.14 b 0.12 d■ 012 0.12 0.0 0.10- 0.10 0.10 0.08 0.08 0.08 0.08 0.06 0.06- 0.06 0.06 0.04 0.04- 0.04 004 0.02 0.02 0.02 0.02 60.020.00.0600s0.l100.12 060020.040.060.080.100.2 060.020.040.060.0s0.100.12 60.020.040.060.080.10 0.12- 0.12- (g) (h) 0.10 0.10- 0.10 0.10- 0.08 0.08 0.08 0.06 0.06 0.06 0.06 0.04 0.04 ·区 0.04 0.04- 0.02 0.02 0.02 0.02 0600200400600w.0 06 0.020.040.060.080.10 0.020.040.060.080.10 盘条间距/m %0.020040.060.080.10 盘条间距m 盘条闻距m 盘条间距m 图9不同辊道速度下盘条搭接点风场.(a)0.6ms1:(b)0.7ms1:(c)0.8ms1:(d)0.9ms1:(e)1.0ms1:(01.1msl:(g) 1.2ms1:(h)1.4msl Fig.9 Wind field of the lap point:(a)0.6m*s-:(b)0.7ms-:(c)0.8ms:(d)0.9m*s (e)1.0ms-:(f)1.1ms-;(g)1.2 m's-1:(h)1.4ms-1 表1不同辊道速度下搭接点的换热系数计算结果 Table 1 Calculation results of the heat transfer coefficient of the wire lap point at different roller speeds 辊道速度/(m"sl)搭接点风速/(ms1) Re N山w由 Nufe Cr Nutpe aem/(Wm2.℃-l) 0.6 5.8 0.42 7523 41.7 66.5 18153532 9.1 227.8 0.8 12.4 0.72 9472 49.9 76.6 18153532 9.1 255.8 1.0 16.9 0.82 11280 57.1 85.3 9172369 8.4 280.5 1.2 23.5 0.87 14754 70.3 100.9 5401496 7.8 326.4 1.4 25.6 0.9015644 73.6 104.8 2430817 7.1 336.9工程科学学报，第 38 卷，第 2 期 设定风门开度为 100% 不变，调节变频风机的功率到 50% 、80% 和 100% ，测 定 3# 风机 22 个 出 风 口 的 冷 速，风量 80% 和 100% 时冷速大约是风量 50% 时的 1. 6 倍和 2 倍，冷速和风量近乎线性关系，且 22 个风 口从左至右排列呈现出中间高、两边低分布，当风量 为 50% 时，中间最高冷速为 25 m·s － 1，两边最低冷速 为 11 m·s － 1，这与 图 7 中 Fluent 模 拟 计 算 结 果 完 全 一致． 图 8 测风仪测定风速与风量的关系 Fig． 8 Ｒelationship between wind speed and volume measured by an￾emometer 将风冷线上的盘条堆积模型放入风场模型，便可 求出每个搭接点周围的风场，如图 9 所示． 盘条搭接 点的疏密程度由辊道速度决定，辊道速度越快，盘条间 距越大，风速越高． 辊道速度 0. 6 m·s － 1时搭接点风速 为 5. 8 m·s － 1，辊道速度 1. 4 m·s － 1 时搭 接 点 风 速 为 25. 6 m·s － 1 ． 结合盘条堆积模型和盘条搭接点风场模型，求出 不同辊道速度下搭接点的换热系数，如表 1 所示． 此外，在风冷线上，线材发生相变，释放热量，必须 考虑相变潜热，相变潜热 Qc可以下式计算［9］: Qc = ΔH ft + 1 － ft Δt = ΔHΔf． ( 17) 式中: ft为 t 时刻奥氏体转变为珠光体的体积分数; ft + 1 为 t + 1 时刻奥氏体转变为珠光体的而体积分数; Δt 为 时间增量，s; ΔH 为奥氏体转变为各组织时的热焓值， J·m － 3 ． 按照 Scheil 等温孕育期可叠加原理［10--11］编程计算 相变开始温度，相变开始条件是: ∑ Δti ti = 1． ( 18) 式中: Δti为计算中的时间间隔，s; ti为不同温度时的相 图 9 不同辊道速度下盘条搭接点风场． ( a) 0. 6 m·s － 1 ; ( b) 0. 7 m·s － 1 ; ( c) 0. 8 m·s － 1 ; ( d) 0. 9 m·s － 1 ; ( e) 1. 0 m·s － 1 ; ( f) 1. 1 m·s － 1 ; ( g) 1. 2 m·s － 1 ; ( h) 1. 4 m·s － 1 Fig． 9 Wind field of the lap point: ( a) 0. 6 m·s － 1 ; ( b) 0. 7 m·s － 1 ; ( c) 0. 8 m·s － 1 ; ( d) 0. 9 m·s － 1 ; ( e) 1. 0 m·s － 1 ; ( f) 1. 1 m·s － 1 ; ( g) 1. 2 m·s － 1 ; ( h) 1. 4 m·s － 1 表 1 不同辊道速度下搭接点的换热系数计算结果 Table 1 Calculation results of the heat transfer coefficient of the wire lap point at different roller speeds 辊道速度/( m·s － 1 ) 搭接点风速/( m·s － 1 ) ψ Ｒe Nuturb Nufc Gr Nunc acom /( W·m － 2·℃ － 1 ) 0. 6 5. 8 0. 42 7523 41. 7 66. 5 18153532 9. 1 227. 8 0. 8 12. 4 0. 72 9472 49. 9 76. 6 18153532 9. 1 255. 8 1. 0 16. 9 0. 82 11280 57. 1 85. 3 9172369 8. 4 280. 5 1. 2 23. 5 0. 87 14754 70. 3 100. 9 5401496 7. 8 326. 4 1. 4 25. 6 0. 90 15644 73. 6 104. 8 2430817 7. 1 336. 9 · 082 ·