第7期 张少军等：冷却水流量对大直径棒材冷却效果的影响规律 915。 响规律与流量相同，且水流流速越小，各影响规律越 显著. 表3冷却200：时棒材三个截面上三个半径值处不同水流流速对应的温度值 Table 3 Temperature at three points on different cross-sections under different cooling water speeds when the cooling time was 200s 速度/ 截面1 截面2 截面3 (m's-) 0mm 40 mm 78mm 0mm 40mm 78 mm 0mm 40mm 78mm 661 406 91 700 453 121 700 460 126 10 608 363 65 635 391 79 635 397 83 15 587 348 57 607 369 66 606 373 69 20 575 341 53 590 357 59 589 361 62 30 563 333 49 573 345 52 571 348 55 2.3冷却器入口截面积对冷却效果的影响规律 1000 设冷却器入口截面积分别为S1=0.00833m2、 +SS2S 850 S2=0.02346m2和S3=0.04524m2,对应的水流量 700 分别为q=300,850,1630m3h-1,冷却水温T=30 ℃，冷却水流流速v=10ms,冷却时间1=240s. 则550 图5为棒材截面2上半径40mm处不同冷却器 400 裙 入口截面积对应的温度曲线，表4为冷却200s时棒 25003050709010130150170190210230 材三个截面上半径0mm、40mm及78mm处不同冷 时间s 却器入口截面积对应的温度值. 图5棒材截面2半径40mm处不同入口截面积对应的温度曲线 从图5及表4中可以看出，入口截面积对棒材 Fig.5 Temperature curves of the 40mmmdus point on Cross-sec- 冷却效果的影响规律与流量相同. tion 2 under different sectional areas of the cooler's inet port 表4冷却200：时棒材三个截面上三个半径值处不同冷却器入口截面积对应的温度值 Table 4 Temperature at three points on different cmossections with different sectional areas of the cooler's inet port when the cooing time was 200s ℃ 冷却器入口 截面1 截面2 截面3 截面面积 0mm 40 mm 78mm 0mm 40mm 78 mm 0mm 40mm 78mm S1 608 363 65 635 391 79 635 397 83 S2 591 350 58 582 351 56 579 353 57 S3 568 336 吃 559 336 48 556 337 50 24冷却器入口截面积与水流流速对棒材冷却影 响程度的比较 3结论 为了比较冷却器入口截面积S与水流流速ⅴ (1)冷却水流量越大，冷却效果越好.但当流 对棒材冷却效果的影响程度，选取冷却时间为200 量增大到一定值后，流量的继续增大对冷却效果的 s冷却水温T=30℃流量g1=300m3h1及q2= 影响逐步减小. 900m3h-1时的模拟结果数据进行对比，其相关数 (2)决定流量的两因素一入口截面积及水流 据如表5所示.分析两组差值不难看出，在冷却水 流速对冷却效果的影响规律与流量相同，但水流流 流流速和冷却器入口截面积这两个决定冷却水流量 速对冷却效果的影响程度大于入口截面积. 的因素中，冷却水流流速ⅴ对冷却效果的影响程度 (3)在棒材长度方向上，越靠近冷却水入口，冷 要高于冷却器入口截面积S,且越靠近入水口差别 却温度越低，即冷却效果越好.离冷却水入口越远 越明显. 冷却温度越高，且温度变化越小.响规律与流量相同, 且水流流速越小, 各影响规律越 显著. 表 3 冷却 200 s 时棒材三个截面上三个半径值处不同水流流速对应的温度值 Table 3 Temperature at three points on diff eren t cross-sections under different cooling water speeds w hen the cooling time w as 200 s ℃ 速度/ ( m·s -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 5 661 406 91 700 453 121 700 460 126 10 608 363 65 635 391 79 635 397 83 15 587 348 57 607 369 66 606 373 69 20 575 341 53 590 357 59 589 361 62 30 563 333 49 573 345 52 571 348 55 2.3 冷却器入口截面积对冷却效果的影响规律 设冷却器入口截面积分别为 S1 =0.008 33 m 2 、 S 2 =0.023 46m 2 和 S 3 =0.04524 m 2 , 对应的水流量 分别为 q =300, 850, 1 630 m 3·h -1 , 冷却水温 T =30 ℃, 冷却水流流速 v =10m·s -1 , 冷却时间 t =240 s . 图5 为棒材截面2 上半径 40mm 处不同冷却器 入口截面积对应的温度曲线, 表 4 为冷却200 s 时棒 材三个截面上半径 0mm 、40 mm 及78mm 处不同冷 却器入口截面积对应的温度值 . 从图 5 及表 4 中可以看出, 入口截面积对棒材 冷却效果的影响规律与流量相同. 图 5 棒材截面2 半径40 mm 处不同入口截面积对应的温度曲线 Fig.5 Temperature curves of the 40 mm-radius point on Cross-sec￾ti on 2 under diff erent sectional areas of the cooler' s inlet port 表 4 冷却 200 s 时棒材三个截面上三个半径值处不同冷却器入口截面积对应的温度值 Table 4 Temperature at th ree points on diff erent cross-sections with different secti onal areas of the cooler' s inlet port w hen the cooling time was 200 s ℃ 冷却器入口 截面面积 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 S 1 608 363 65 635 391 79 635 397 83 S 2 591 350 58 582 351 56 579 353 57 S 3 568 336 50 559 336 48 556 337 50 2.4 冷却器入口截面积与水流流速对棒材冷却影 响程度的比较 为了比较冷却器入口截面积 S 与水流流速 v 对棒材冷却效果的影响程度, 选取冷却时间为 200 s, 冷却水温 T =30 ℃, 流量 q1 =300m 3·h -1及 q2 = 900 m 3·h -1时的模拟结果数据进行对比, 其相关数 据如表 5 所示.分析两组差值不难看出, 在冷却水 流流速和冷却器入口截面积这两个决定冷却水流量 的因素中, 冷却水流流速 v 对冷却效果的影响程度 要高于冷却器入口截面积 S , 且越靠近入水口差别 越明显. 3 结论 ( 1) 冷却水流量越大, 冷却效果越好 .但当流 量增大到一定值后, 流量的继续增大对冷却效果的 影响逐步减小. ( 2) 决定流量的两因素———入口截面积及水流 流速对冷却效果的影响规律与流量相同, 但水流流 速对冷却效果的影响程度大于入口截面积 . ( 3) 在棒材长度方向上, 越靠近冷却水入口, 冷 却温度越低, 即冷却效果越好.离冷却水入口越远, 冷却温度越高, 且温度变化越小 . 第 7 期 张少军等:冷却水流量对大直径棒材冷却效果的影响规律 · 915 ·