CR100型传热系数测定仪研制

利用蒙特卡洛法对多孔材料的内部结构进行了重构,并验证了重构模型具有自相似性和标度不变性的分形特性.对重构的多孔材料模型进行网格划分,利用二值化原理识别网格中的固体基质和流体孔隙,构筑材料内部真实传热过程的串并联混合热阻阵列图,建立适用于各种均质和非均质多孔材料热导率的计算方法——二值化阵列法.基于该方法,对闭孔泡沫铝和硅酸铝耐火纤维材料的热导率进行了计算,并与文献中的实验测量值进行了比较,具有较好的一致性,验证了本方法的正确性和普适性

装炉的热锭温度值是均热炉热工技术和管理工作的重要数据,现场普遍用传搁时间表反映热锭温度,传擱时间表通过实测制定,但实测工作量大,并且不易测准。由于钢锭凝固和冷却过程复杂,很难用分析解法进行理论计算。将传热基本方程置换为差分方程可以用计算机进行理论计算,计算结果与实测数据规律一致,说明计算可用于生产。计算还可用于均热炉计算机控制冷却数学模型的离线解析计算

煤气流影响高炉炉料及渣铁运动的基本力学因素不是热风（煤气）压强的绝对值或总压差,而是压强梯度矢量场的性质。本文通过理论推导和实验论证压强梯度是作用于炉料及渣铁的一种体积力,并证明局部压强梯度超过炉料容积重量是炉内发生悬料的力学条件。对成渣带、风口循环区外以及渣铁滴落带的液相行为作了分析。此外,压强梯度是描述流速场和压强场,建立高炉散料流体力学模型的重要杠杆,而流体力学模型又是传热和传质模型的基础,从本研究得出指导生产的重要结论

通过对方坯连铸过程的分析,建立了二维非稳态凝固传热数学模型。根据铸坯长度约为断面尺度102倍的特点,选用线上积分法求解,致使模拟计算可用一般的IBM-PC/XT型微机在合理的时间内完成,从而在方坯连铸数模的工程实用化方面取得了满意的进步,可望成为科研、设计和生产现场的有力工具。文中还列举了一些模拟计算结果

高温长时间工作的风洞喷管需要冷却,这需要在喷管上开冷却通道槽.本文采用冷却效率较好的矩形冷却通道,研究喷管冷却的影响因素.文中建立喷管冷却结构三维模型,详细分析喷管的传热类型同时考虑辐射换热,基于简单准确原则对计算三维模型作一系列简化假设,最后采用CFD技术进行数值模拟.了解冷却通道高宽比对喷管冷却的影响规律,指出考虑和不考虑辐射换热喷管冷却效果的差别,同时明确气流总温对冷却效果的影响程度并提出改善措施

利用商业软件Thercast建立了描述水冷结晶器内钢液凝固传热和弹塑性变形的有限元模型,对凝固过程进行三维热力耦合求解.首先在坯壳表面施加热流密度,从而得到铸坯结晶器内凝固收缩量和坯壳温度分布,并分析钢水静压力的影响,提出结晶器锥度的设计原则,以确定合适的结晶器纵断面锥度.然后在结晶器铜管冷面施加水冷换热系数,并考虑保护渣和气隙对坯壳凝固的影响,研究坯壳在结晶器内的凝固过程,从而验证所提锥度的合理性

采用高精度微动磨损试验机SRV Ⅳ研究蒸汽发生器传热管材料Inconel600合金在不同位移幅值下的微动磨损行为，分析了位移幅值对摩擦因数和磨损体积的影响.采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察磨损表面和截面的形貌，并用透射电子显微镜对摩擦学转变组织进行观察.结果表明：随位移幅值的增加，摩擦因数和磨损体积逐渐增大，材料的微动行为先后经历以黏着为主的部分滑移区以及滑动为主的完全滑移区；磨损机制也由黏着磨损逐步转变为氧化磨损和剥层磨损的共同作用；微裂纹出现在黏着区域和滑动区域的交界处以及滑动区域内；黏着区氧分布密度和磨痕外基体的相一致，氧化主要发生滑动区域；磨痕亚表层的组织发生了严重的塑性变形，产生纳米化现象，摩擦学转变组织的晶粒尺寸约100 nm，远小于原始组织的15~30μm

本文是在研究了大量的绝热板配方[1],及其使用效果的基础上,为进一步提高其经济效果,从研究绝热板高温结构的组织出发,进行模型化,通过传热计算推导,获得了绝热板的保温性能与其材质物理特性之间的数学表达式,並加以实验验证,为设计绝热板配方提供理论根据

为了减轻铸件顶部缩孔缺陷以降低冒头切除率提高铸锭成材率，基于ProCAST软件建立了铁镍合金真空下凝固数值仿真模型，通过解剖实验验证了模拟参数正确性，进而研究锭模参数对铁镍合金缩孔缩松分布的影响并得到最优锭型.研究表明：数值模拟中，关于真空条件下传热参数的设置较为合理，能较准确地模拟得到与实际生产一致的缩孔缺陷；在本研究条件下，冒口锥度对缩孔高度方向上位置的影响远大于锭身锥度和高径比对其的影响，缩孔位置随冒口锥度减小上移，中心疏松程度随锭身锥度增加而减弱，高径比对缩孔缩松影响不大；优化后的锭型能有效改善缩孔缺陷，将缩孔控制在冒口线以上提高铸锭成材率