。914 北京科技大学学报 第31卷 相同，但差别不大.所以用各半径上一个点的冷却 1000 温度代表同一半径上的冷却温度). 900 水流量(m3.h) 。300。-600合9001277 800 截面1、 ,截面2 截面3 1629·2443+3257 人水口 出水口 700 网 400 300 图2棒材三个截面所取位置 20003050709010130150170190210230 Fig.2 Positioning of cmosssections on abar 时间/s 21冷却水流量对冷却效果的影响规律 图3棒材截面2上半径40mm处不同水流量对应的温度曲线 取冷却水流量分别为g=300,600,900,1277, Fig.3 Temperature curves of the 40mmrradus point on Cross-sec- 1629,2443.3257m3h1(各流量对应的冷却水速 tion 2 under different cooling w ater flows 度及冷却器入口截面积不尽相同)，冷却水温T= 0mm、40mm及78mm处各流量对应的温度.比较 30℃冷却时间1=240s. 表中纵向数据可以看出，在三个截面处，流量越大冷 图3所示为不同水流量对应的棒材截面2上半 却效果越好，但随着流量的增大，其对冷却效果的影 径40mm处的温度曲线.比较图3中各曲线可以看 响程度逐渐减小.比较表中横向数据可以看出，截 出，在冷却前20s内，各流量值对应的温度差别较 面1与截面2的温度差别较大，而截面2与截面3 小，随着冷却时间的延长，温度差别趋于明显：在整 的温度差别细微.综合比较可见，冷却水流量对截面 个冷却过程中，当g≥900m3h-1时，流量的增大对 1的冷却效果较截面2、截面3处显著，这主要是由于 棒材的冷却效果影响不大， 在热交换过程中棒材表面沸腾膜的产生以及冷却水 表2仅列出冷却200s时，棒材三个截面上半径 温的升高，使水的流动过程中换热效率降低所致. 表2冷却200s时棒材三个截面上三个半径值处不同水流量对应的温度值 Table 2 Temperature at three points on different cross-sections under different cooling water flows when the cooling time wa 200s ℃ 流量/ 截面1 截面2 截面3 (m3h-) 0mm 40 mm 78mm 0mm 40mm 78 mm 0mm 40mm 78mm 300 608 363 65 635 391 79 635 397 83 600 575 341 53 590 357 59 589 361 62 900 563 333 49 573 345 52 571 348 55 1277 575 340 52 567 341 50 563 342 52 1629 568 336 50 559 336 48 556 337 60 2443 559 330 公 551 330 45 547 332 47 3257 554 326 46 547 327 44 543 329 46 22冷却水流流速对冷却效果的影响规律 1000 取冷却水流流速分别为v=5,10,15,20,30 850 ◆5ms1 10 m.s ms1,对应的水流量分别为g=150,300,450, +15m+s1*20m-81 600,900m3h1,冷却水温T=30℃，冷却时间t= 2700 240s. 用550 图4所示为棒材截面2上半径40mm处不同水 400 斋李斋青含斋亲亲亲亲 ◆-30m.s1 流流速对应的温度曲线.由图4中曲线可以看出， 2501030507090110130150170190210230 在冷却过程中，五个水流流速度值对应的温度值都 H时同s 有明显的差别，且流量越小，温度差别越显著， 图4棒材截面2半径40mm处不同水流流速对应的温度曲线 表3仅列出冷却200s时，棒材三个截面上半径 Fig.4 Temperature curves of the 40mmr madus point on Cross-sec- 0mm、40mm及78mm处不同水流流速对应的温度 tion 2 under different cooling w ater speeds 值.同样，从纵向、横向及整体三个方向对表中数据 进行分析比较可以看出，水流流速对棒材冷却的影相同, 但差别不大 .所以用各半径上一个点的冷却 温度代表同一半径上的冷却温度) . 图 2 棒材三个截面所取位置 Fig.2 Positi oning of cross-sections on a bar 2.1 冷却水流量对冷却效果的影响规律 取冷却水流量分别为 q =300, 600, 900, 1 277, 1 629, 2 443, 3 257 m 3·h -1 ( 各流量对应的冷却水速 度及冷却器入口截面积不尽相同), 冷却水温 T = 30 ℃, 冷却时间 t =240 s . 图 3 所示为不同水流量对应的棒材截面 2 上半 径 40 mm 处的温度曲线 .比较图 3 中各曲线可以看 出, 在冷却前 20 s 内, 各流量值对应的温度差别较 小, 随着冷却时间的延长, 温度差别趋于明显;在整 个冷却过程中, 当 q ≥900 m 3·h -1时, 流量的增大对 棒材的冷却效果影响不大 . 表 2 仅列出冷却 200 s 时, 棒材三个截面上半径 图 3 棒材截面 2 上半径 40 mm 处不同水流量对应的温度曲线 Fig.3 Temperature curves of the 40 mm-radius point on Cross-sec￾ti on 2 under diff erent cooling w at er flows 0 mm 、40 mm 及 78 mm 处各流量对应的温度.比较 表中纵向数据可以看出, 在三个截面处, 流量越大冷 却效果越好, 但随着流量的增大, 其对冷却效果的影 响程度逐渐减小 .比较表中横向数据可以看出, 截 面 1 与截面 2 的温度差别较大, 而截面 2 与截面 3 的温度差别细微.综合比较可见, 冷却水流量对截面 1 的冷却效果较截面 2 、截面 3 处显著, 这主要是由于 在热交换过程中棒材表面沸腾膜的产生以及冷却水 温的升高, 使水的流动过程中换热效率降低所致. 表 2 冷却 200 s 时棒材三个截面上三个半径值处不同水流量对应的温度值 Table 2 Temperature at three points on diff eren t cross-sections under different cooling water flow s w hen the cooling time w as 200 s ℃ 流量/ ( m 3·h -1 ) 截面 1 截面 2 截面 3 0 mm 40 mm 78 mm 0 mm 40 mm 78 mm 0 mm 40 mm 78 mm 300 608 363 65 635 391 79 635 397 83 600 575 341 53 590 357 59 589 361 62 900 563 333 49 573 345 52 571 348 55 1 277 575 340 52 567 341 50 563 342 52 1 629 568 336 50 559 336 48 556 337 60 2 443 559 330 47 551 330 45 547 332 47 3 257 554 326 46 547 327 44 543 329 46 2.2 冷却水流流速对冷却效果的影响规律 取冷却水流流速分别为 v =5, 10, 15, 20, 30 m·s -1 , 对应的水流量分别为 q =150, 300, 450, 600, 900 m 3 ·h -1 , 冷却水温 T =30 ℃, 冷却时间 t = 240 s . 图4 所示为棒材截面2 上半径 40mm 处不同水 流流速对应的温度曲线.由图 4 中曲线可以看出, 在冷却过程中, 五个水流流速度值对应的温度值都 有明显的差别, 且流量越小, 温度差别越显著 . 表 3 仅列出冷却 200 s 时, 棒材三个截面上半径 0mm 、40 mm 及 78mm 处不同水流流速对应的温度 值.同样, 从纵向、横向及整体三个方向对表中数据 图 4 棒材截面 2 半径 40 mm 处不同水流流速对应的温度曲线 Fig.4 Temperature curves of the 40 mm-radius point on Cross-sec￾ti on 2 under diff erent cooling w at er speeds 进行分析比较可以看出, 水流流速对棒材冷却的影 · 914 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷