本文将湍流运动方程和k—ε湍流双方程模型结合,提出了顶吹气体射流冲击下熔池中液体流动的数学模型,并采用Spalding等人提出的方法解这一非线性偏微分方程组。同时,还用激光测速方法得到实验测定的流场速度分布。在计算结果及实验数据的基础上,分析、研究了流场的性质和特点。由于用k—ε湍流模型代替k—ι模型以及在边界条件及计算方法上的一些改进,使数学模型预报的结果比前人的相应结果更符合实际。而且,本文提出的数学模型适用于大气体流量射流冲击下液体流场的计算,这是对前人工作的一个突破。总之,我们的工作可以认为是Szekely和李有章等人相应研究的继续和深入

本文对顶吹气体射流冲击下熔池内的液体流扬,将物理模型的试验测定,与数学模型方程的数值求解相配合进行了研究。用激光测速仪测定了模型熔池液流的速度分布。以湍流的运动学和动力学方程、Prandtl-Kolmogorov湍流单方程模型,以及物理模型试验测定提出的边界条件,构成了所研究问题的数学模型。应用Spalding等计算湍流回流的方法,对数学模型数值求解,得到了熔池内液流流函数、速度、涡量、湍动能,湍流旋涡粘性系数等的分布,计算结果与实验测定相当吻合,并可见本文的工作比之前人的有了进一步的改善

11-1引言 11-2无空间淹没紊流射流的特征 11-3圆断面射流的运动分析 11-4平面射流 11-5温差或浓差射流 11-6工程设备中常见的其他射流简介

利用Fluent软件模拟旋流氧枪的气体射流和提钒转炉内部的钢液流速，研究常规氧枪以及旋流角分别为5°、8°、10°和13°的旋流氧枪对熔池的搅拌效果和冲击特性.研究发现旋流氧枪射流分布相对分散，流股之间干扰少.增加熔池冲击面积，熔池内部等速线所包围的面积变大.10°旋流氧枪喷头喷吹时，等速线所包围面积最大，其面积约为熔池纵切面面积的75%，钢液的流动速度最大，有利于促进转炉提钒过程钒元素的扩散，从而提高提钒效率

熟悉炼钢的任务及为完成任务所采取的措施； 熟悉顶吹供氧射流的运动特征及其对炼钢工艺参数确定的影响、底吹射流对熔池的作用及对氧气转炉炼钢工艺的影响； 熟悉熔池发生的变化及氧射流与熔池相互作用对炼钢工艺参数的影响的技能。 单元1： 2-1 炼钢的基本任务 单元2：2-2 气体射流与熔池的相互作用 1 顶吹供氧射流 2 底吹供气射流 3 氧射流与熔池的相互作用 4 底吹气体对熔池的作用 5 复合吹炼供气对熔池的搅拌 单元3：2-3 氧气转炉冶炼的基本反应 金属液成分 变化规律 熔渣成分 变化规律 熔池温度 变化规律 单元4：2-4 转炉冶炼的基本特征 单元5： 2-5 转炉冶炼的基本判断方法

通过实验室建立的小型实验炉,进行集束射流加热金属冷料的热态模拟实验,分析了集束射流火焰在不同冶炼阶段的成分变化.实验研究表明:集束射流火焰形态呈现多样性特点,燃烧产物成分不断变化.在金属冷料的存在作用下,少量CO2气体产生,O2增加,CO下降;熔化期中,O2逐渐升高,CO逐渐降低,CO2体积分数一直保持在1%~2%;脱碳期与熔化期相比,O2下降,而CO上升,CO2稍有增加;脱碳期中,钢水中C含量逐渐降低,CO2和O2有所增加,而CO含量剧烈降低.集束射流火焰燃烧产物中,各成分之间关系密切,CO的含量随着O2含量的升高而降低.在熔化期中,CO气体含量随着CO2气体含量的增加而增加;在脱碳期,CO气体含量随着CO2气体含量的增加而降低

采用数值方法研究了狭缝射流冲击柱状凸形表面的流动换热特性,通过四种湍流模型计算结果与实验数据对比,确定了湍流模型适用性.以压力梯度分布为依据,重点分析了狭缝射流沿柱状凸形表面的流动结构和边界层分离特点及柱状凸形表面的强化换热特性.结果表明:RNG k-ε和Realizable k-ε模型具有预测适应性;狭缝射流冲击至柱状凸形表面,气体沿表面运动,速度降低,并在流动下游发生边界层分离;量纲一的逆压梯度随量纲一的曲率半径(D/B)的减小而增大,使得边界层分离更早出现;驻点区域换热Nu随量纲一的曲率半径(D/B)的减小而获得增强,但流动进入下游后,D/B对换热基本无影响;压力梯度是影响狭缝射流冲击柱状凸形表面换热分布的重要因素

电弧炉炼钢以废钢为基本原料，熔清后磷含量波动大，且受炉型结构限制，反应动力学条件差，深脱磷困难；全废钢冶炼熔清碳含量低，熔池内C–O反应缺乏，气泡产生数量少；且吹氧强化搅拌造成渣中FeO含量高、钢液易过氧化。电弧炉熔池内气–固喷吹冶炼新工艺，通过向熔池内部直接喷射石灰粉或碳粉，有效解决上述问题。本文通过数值模拟和水力学模拟实验研究了金属熔池内埋入式气体喷吹和气–固喷吹的冲击特征规律。熔池内射流水平和竖直冲击深度随气体喷吹流量增加而增加，而当气体喷吹流量一定时，随着喷枪安装角度的增大，熔池内射流竖直冲击深度增加，而水平冲击深度减少。同时发现，粉剂颗粒提高了气体射流的冲击动能，增加了气体射流的冲击穿透深度

采用半固态混合-机械搅拌-超声施振的方法制备了体积分数为10%的SiCp/7085复合材料，通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射对颗粒分布与界面进行研究，重点研究超声外场对复合材料颗粒团聚与界面结合的作用机理.实验结果表明：单纯机械搅拌对400目颗粒的团聚与界面结合的作用效果有限；超声外场下，空化作用产生的微射流与瞬时高温高压能够有效破除颗粒团聚体的包裹层，打散颗粒；超声破除颗粒表面氧化膜，除去气体层，使熔体中的镁元素与颗粒直接接触并反应是改善熔体与颗粒润湿性的重要因素；最终在界面处生成MgAl2O4强化相，从而获得更优的界面结合

第一章 绪论 1-1 本课程的重要性和内容 1-2 能源概况 1-3 能源在国民经济中的地位 1-4 燃烧学的发展史及研究方法 第二章 燃料 2-1 煤 2-2 液态燃料 2-3 气态燃料 第三章 燃烧过程的热工计算 3-1 燃料燃烧所需的空气量 3-2 完全燃烧产物生成量、成分和密度 3-3 不完全燃烧产物及燃烧过程的质量检测 3-4 空气消耗系数及运行时的风量调整 3-5 燃烧温度计算 第四章 燃烧化学动力学基础 4-1 化学反应速率 4-2 阿累尼乌斯定律 4-3 影响反应速率的因素 4-4 链锁反应 第五章 着火过程 5-1 热自燃理论 5-2 强迫着火 5-3 熄火 第六章 火焰传播和火焰稳定 6-1 层流火焰传播速度 6-2 影响层流火焰传播速度的因素、火焰传播界限及淬熄距离 6-3 湍流火焰传播速度 6-4 本生灯燃烧过程及其火焰稳定 6-5 高速混气流中火焰稳定原理及稳焰方法 第七章 气体燃料燃烧 7-1 扩散燃烧与动力燃烧 7-2 射流流动 7-3 扩散火焰结构 7-4 预混火焰结构 7-5 引射式大气燃烧器 7-6 鼓风式燃烧器 7-7 燃烧器的适应性 7-8 新型气体燃料燃烧器 第八章 液体燃料燃烧 8-1 液体燃料的燃烧过程 8-2 燃油雾化过程 8-3 燃油雾化装置——喷嘴 8-4 燃油喷嘴的雾化特性 8-5 油珠的蒸发与燃烧 8-6 油雾燃烧 8-7 乳化油及其燃烧 8-8 典型液体燃料燃烧装置简介 第九章 固体燃料燃烧 9-1 煤的燃烧过程 9-2 固体碳粒的燃烧 9-3 碳粒燃烧的化学反应 9-4 多孔性碳粒的燃烧 9-5 二次反应对碳粒燃烧的影响 9-6 扩散与动力控制的碳粒表面燃烧 9-7 灰分对碳燃烧的影响 9-8 固体燃料的燃烧方式和燃烧装置 9-9 水煤浆燃烧 9-10 煤的气化 第十章 燃料燃烧引起的污染及其防治 10-1 燃料燃烧对空气污染的影响 10-2 碳黑与飞灰的形成与防治 10-3 硫氧化物的形成与防治 10-4 氮氧化物的形成与防治 附录 燃烧物理学基本方程 1 分子输运基本定律 2 基本守恒方程 3 二维边界层守恒方程 4 泽尔多维奇转换和广义雷诺比拟 5 斯蒂芬(Stefan)流