热轧钢板高压除鳞喷嘴问题初步分析

本文将在除鳞过程起到关键作用的高压除鳞喷嘴使用中遇到的一些问题进行分析,并对一些常见问题提出了改进措施.     

高压除鳞喷嘴内部流场数值模拟与仿真分析

针对目前工厂广泛使用的高压除鳞喷嘴,应用前处理软件Gambit建立其内部流畅的三维模型,采用Fluent软件提供的Laminar层流模型对不同结构参数的喷嘴内部不可压缩、稳态、层流流场进行了数值模拟,并分析了各参数对其流场速度分布、压力分布和出口轴心速度的影响.仿真值与理论计算值十分接近,数值模拟结果表明,喷嘴收缩角和直径对其内部流场影响较大,而扩张角对其内部流场影响相对较小,但各参数都存在最优值,且各参数之间也存在着最优搭配使射流打击效果最好.     

粗轧机前高压水除鳞装置设计

本文概述了高压水除鳞的效应和有关参数的选择,并介绍了高压水除鳞装置在太钢１５４９ｍｍ热连轧实践中的应用。     

中厚板高压水除鳞对流换热系数的研究

在中厚板生产中,高压水除鳞对流换热系数是轧制前温度场数学模型的重要参数。目前国内外研究学者在计算高压水除鳞对流换热系数仅考虑了两个因素的影响,计算出的换热系数偏小或者偏大。本文同时考虑了高压水喷嘴距连铸坯表面距离、喷嘴出口速度、连铸坯表面温度3个因素对高压水除鳞对流换热系数的影响,并通过FLUENT软件计算出高压水除鳞对流换热系数,然后通过MATLAB软件非线性回归方法回归出高压水除鳞对流换热系数的数学模型。针对鞍钢中厚板生产现场,使用此数学模型计算出对应工况的对流换热系数,然后将此换热系数输入MARC有限元软件中进行温度场分析。对鞍钢生产现场的连铸坯温度进行了实测,理论计算值与实测值最大误差为19℃,最小误差为5℃,吻合较好,结果证明回归出的高压水对流换热系数数学模型比较合理。     

基于Fluent的清洗道路标线喷嘴的仿真分析

为了研究高压水射流清洗道路标线的效果,利用Fluent软件对清洗道路标线的喷嘴进行模拟仿真分析.研究了高压水射流喷嘴不同入口压力、不同入口直径、不同收缩角和不同冲击角度对清洗效果的影响.最终选择喷嘴出口直径d=1 mm,入口直径D=5 mm,收缩角α=30°,长径比l/d=3,用来建立喷嘴内外流场的仿真模型.结果表明:在入口压力为100 MPa和冲击角度为30°的条件下,沿着路面方向的高压水射流具有更大的能量和速度,能够较好的清洗路面标线.     

钢坯高压水除鳞后的表面氧化铁皮形貌及内部组织演变

在不同温度和时间条件下对钢坯进行加热,出炉后利用高压水去除钢坯表面氧化铁皮,然后利用光学显微镜和扫描电镜观察钢坯表面形貌及内部组织,利用XRD分析除鳞后钢坯表面氧化物相组成。结果表明,除鳞后的钢坯表面残留一层氧化铁皮,该层氧化物相组成取决于加热温度和保温时间。低温短时加热时,残留氧化铁皮相组成中含有单质Fe;提高加热温度和延长保温时间使钢基体表面被完全氧化成Fe3O4和Fe2O3。钢坯在炉中长时间高温加热使残留氧化铁皮晶粒粗大,钢坯基体内部出现过热、晶界氧化以及脱碳等问题,加热温度越高、加热时间越长,氧化烧损越严重。     

轧机除鳞喷射阀控制系统优化改造

该文主要介绍了中厚板轧制线粗轧机高压水除磷喷射阀的工作原理,分析现有高压水除鳞设备喷射阀存在的液压及控制问题,针对常见的设备故障进行分析总结,通过对现有高压水除鳞喷射阀控制系统加装皮囊式蓄能器稳定系统压力,减弱喷射阀换向带来的冲击,改造原有电磁换向阀系统为电液换向阀控制系统,加装节流调速阀组,有效地提高了控制系统的稳定性,极大地减少了喷射阀控制系统的故障。     

基于FLUENT的高压水射流喷嘴的流场仿真

针对两种不同结构型式的圆锥形喷嘴,利用计算流体力学的方法对高压水射流流场的速度、压力、介质等物理量进行两相流的数值模拟分析,并对两种喷嘴进行比较.结果表明,锥直形喷嘴的长径比在2~3时速度最佳,在长径比取值合适时,短管内会形成负压,射流的边界层主要为水滴,其稳定性取决于韦伯数.     

基于Fluent的射流喷嘴结构设计与优化

合理地选择射流喷嘴参数,实现天然气水合物的固态硫化开采,是促进天然气水合物商业化采掘的关键因素之一.利用Fluent软件建立不同结构参数的单喷嘴流场湍流模型,仿真分析了5种不同结构尺寸的喷嘴对水合物射流破碎的影响,并通过正交试验对单喷嘴结构参数进行优化.仿真结果表明:喷嘴出口处带有扩散角时有利于利用水射流的能量,达到良好的射流破碎效果;最优的喷嘴结构参数为,入口直径D=2.0mm,过渡段直径d0=0.8mm,过渡段长度l=4mm,收缩角α1=24°,扩散角α2=10°.     

基于响应面分析的扇形喷嘴结构优化对射流打击力影响

扇形喷嘴是高压水除鳞系统的重要部件,其内部结构参数直接影响射流性能。利用流体仿真软件FLUENT对喷嘴流场进行分析,选取喷嘴出口段直径,锥形段收缩角,出口收缩角为参考因素,以射流打击力为评价指标,采用响应面方法优化喷嘴结构参数。结果表明：单因素出口段直径与锥形收缩角的改变会影响内流场速度分布,对喷嘴流量影响较小;出口段直径与喷嘴出口收缩角的变化影响着喷嘴静压降,喷嘴锥形段收缩角对压降的影响可以忽略。当出口段直径为3.15 mm、锥形收缩角为26.17°、出口收缩角为40.93°时,通过建立外流场,运用气液两相流模型仿真计算,发现喷嘴打击力由原始的94.91 N提升至143 N。研究成果为优化喷嘴结构以提升射流打击力提供理论指导。     

基于FLUENT的气罐泄漏仿真在油气安全中的应用

近年来,油气田地面装置、炼油厂、化工厂中的爆炸、火灾、中毒等事故频发,这些事故大多源于各种油品或其他化工介质的非正常泄漏.因此,对于介质泄漏后在环境因素影响下扩散规律的研究就显得非常重要.本文采用目前流行的流体计算软件Fluent,针对气罐泄漏进行流体泄漏数值仿真,对于指导安全评估、规避风险及防灾避灾有重要的意义.     

基于Fluent对水垫带式输送机流体场的仿真研究

为进一步了解水垫带式输送机水垫流体场的形成机理,对水垫流体场进行了数值仿真研究。在理论研究的基础上,建立了水垫流体场的数学模型;利用Fluent软件对水垫流体场的分布进行了仿真分析。研究结果表明,在水垫带式输送机工作时,该流体场内存在两个水流速度较快的区域,且这两个区域动压效应明显;动压效应随输送带速度的加快而增强,适当提高带速可以提高输送机的承载能力。     

基于Fluent的拉瓦尔喷嘴雾化特性数值模拟

为进一步探索拉瓦尔喷嘴的流动特性,采用基于有限元与VOF相互结合方法对拉瓦尔喷嘴内外流场进行数值模拟.从计算结果中得到了喷嘴内外气液两相分布及速度分布规律,并对其流场的结构和形态进行分析.利用数值模拟对雾滴粒径分析表明,当喷嘴进口与出口面积之比为3∶1时,进水孔水流速度为22 m/s喷嘴综合雾化效果最好.研究结果对喷嘴...     

垂直轴风轮机叶片气动特性模拟与分析

利用Gambit前处理软件,建立了翼型面为NACA4412的小型H型垂直轴风力发电机叶片的二维流场模型．在连续性方程、N-S方程及k-ε模型的基础上,采用了多重坐标系（MRF）计算模型,利用Fluent软件模拟了流场内翼型截面的受力和速度分布情况,得到了攻角为20。时NACA4412翼型风机的空气动力学特性．     

基于Fluent的直动式纯水溢流阀内部流场建模与仿真分析

利用Fluent软件对直动式纯水溢流阀内部流场进行了仿真,得到了压力分布、速度矢量分布、紊流动能分布、能量耗散分布图,可以看出阀的进口处压力分布最密、流速大幅增加、紊流动能和能量耗散分布比较密集;分析了结构因素对气蚀腐蚀的影响,阀座及阀芯拐角处负压值低、气蚀严重;分别对阀座拐角处进行倒角、阀芯拐角处进行倒圆,结果表明经过结构优化后的溢流水阀气蚀现象得到明显改善.     

基于Fluent的双喷嘴挡板电液伺服阀主阀流场的可视化仿真

应用Fluent软件对双喷嘴挡板电液伺服阀主阀内部流场进行可视化模拟仿真,运用仿真数据对电液伺服阀的压力、流量等特性进行理论分析.结果表明,运用Fluent软件仿真数据能便捷地进行电液伺服阀的特性分析,所得结果可靠性较高.     

Fluent在气流聚集型纺纱装置中的应用

利用fluent软件对气流聚集型纺纱装置中的气体流场进行建模、分网、加载,得到气流流经尘笼及抽气孔处的速度矢量和压力分布图.说明了纤维在气流场中的运动规律,为如何合理有效地利用气流技术加工出质量好、成本低的产品,以及利用气流技术发展新工艺、新方法提供了可靠的理论基础.数值模拟与试验结果对比表明:数值模拟结果与实际情况比较吻合.数值计算还可以进一步优化气流聚集型纺纱装置的结构参数,通过气流集聚,绝大多数纤维被纺入纱线内,使纱线强度、抗磨性及抗断裂性能增强,纱线表面更光滑,改善了纱线的品质.     

有限元分析下的大功率LED 灯优化热设计

为解决LED(Light-Emitting Diode)因功率过低而使其寿命受限的问题, 对现有的LED 轨道灯的散热器结构及驱动电路进行了改进与优化设计。设计以图形用户界面应用程序Ansys 作为开发平台, 通过Gambit 剖分以及温度场Fluent 仿真实现了LED 轨道灯的优化热设计。同时, 以50 W 功率的LED 热分布模型为例, 给出了LED 温度分布机制和温度场分析的解析模式及其理论公式推导、实验数据测量和仿真场图分析。研究结果表明, 该新型LED 优化热设计在提高LED 功率(从30 W 提高到50 W)的同时使温度从80 益降低到76 益, 从而提高了灯具的使用寿命, 改善了照明效果。