转化炉三维空间温度分布计算(蒙特卡罗法)

本文提出了用蒙特卡罗法计算转化炉三维空间温度分布的数学模型,并将计算结果与工厂实测数据、区域法计算结果进行比较,三者吻合得较好。     

太阳能热处理理论基础

本文介绍了太阳辐射能的主要性质及有关技术数据;高密度太阳能源的获取方法;太阳能炉的功率及最高加热温度的计算方法;太阳能加热金属的物理基础;导出了太阳能加热金属的热传导计算数学模型;并给出了一组太阳能加热T8A钢加热区的温度分布及加热、冷却速率与时间关系曲线。     

圆筒形蒸汽过热炉的区域计算法

本文叙述了用区域法计算圆筒形蒸汽过热炉的数学模型。在区域法中,系统被分为表面区和气体区,其数目与计算结果的精度要求和计算时间有关。通过解每一区的能量平衡可得温度分布。本文给出了在圆筒炉中任意两区间的直接交换面积公式。这些式子可适用于任何大小的共轴气体区、柱面、炉底环形区。本文提供了一个关于圆筒炉的设计方法,计及管内对流传热与压力降,采用区域法计算炉子温度分布,从而预言了蒸汽、烟气、管表面、耐火墙的温度分布。     

火焰炉段法预示计算数学模型

用段法(亦称区域法)对火焰炉内的温度和热流分布进行了颓示计算。在预示计算的过程中,用文献[8]所提的局部再分法计算直接交换面积。经在东北工学院冶金炉教研室实验炉的验证表明,文献[8]给出的计算直接交换面积的诱导公式及其电算程序是可靠的,本文提出的火焰炉段法预示计算数学模型是合理的。     

转底炉直接还原工艺综合数学模型

为发展和深入认识转底炉直接还原工艺技术,建立了转底炉综合数学模型,该模型由转底炉本体热化学平衡、转底炉区域热平衡计算模型、余热回收模型、生球干燥模型、炉膛温度校核与尾气露点校核模型和转底炉流程模型组成.采用综合模型计算了该工艺流程的基本工艺参数.计算结果表明:煤气热值、废气排放温度和余热回收利用方案对整体能量消耗有不同程度影响,煤气发热值每增加50 kJ·m 3,理论燃烧温度提高22~25℃,煤气用量减少41~47 m3·t 1;空气预热温度平均每增加100℃,理论燃烧温度提高35~40℃,煤气用量减少90~103 m3·t 1.此外,应用此模型还可以计算任何原料和燃料等条件下的直接还原工艺参数,研究不同余热回收方案条件下的各个工艺参数的变化规律.     

用有限体积法(FVM)求解高压气体淬火时的热密度

基于湍流的数学模型,用FVM软件FLUENT计算了高压气体淬火过程金属表面的热流密度。计算中考虑了物性参数随温度和压强的变化,以及金属表面辐射随温度变化对换热的影响。计算表明金属的各表面由于对流情况的不同而有不同的换热系数,气压对气淬金属换热有较大的影响。     

温敏二极管的优化设计计算

对温度敏感元件提出一种优化设计计算方法，建立了硅温敏二级管的数学模型，在此基础上，用复合形法对硅温二级管的结构参数和材料参数进行优化设计计算，用最小二乘法计算了结构参数、材料参数的变化对其主要电学性能参数的影响；并对计算结果进行了分析、讨论。     

高炉理论燃烧温度的计算

理论燃烧温度是反映炉缸热状态的重要参数之一. 提出了新的理论燃烧温度计算模型及详细的参数说明,并编制相关的计算程序. 解析结果表明:与传统的理论燃烧温度计算模型相比,新理论燃烧温度计算模型更能有效地反映炉缸热状态.     

步进式加热炉内流动与传热过程的数值模拟

建立了步进式加热炉内流动、燃烧和传热的数学模型.湍流模型采用κ-ε双方程模型,辐射换热计算采用六通量法,气相燃烧采用修正EBU模型,流场计算采用Simpler算法.采用上述模型与算法得到了炉内详细合理的温度、速度和浓度分布.     

基于CALPHAD方法的多元合金杨氏模量的计算

基于纯金属杨氏模量的实验信息,本研究对纯金属的杨氏模量随温度变化的半经验模型中的参数进行了优化.借鉴相图计算的CALPHAD(calculation of phase diagram)方法,构建了多元合金杨氏模量计算的模型.基于二元合金的杨氏模量实验信息,对Fe-Ni和Ta-Mo二元系的杨氏模量计算参数进行了优化,计算了合金在不同温度和成分时的杨氏模量,计算结果与实验数据取得了良好的一致性.基于二元合金的优化参数,运用三元合金的计算模型,预测了TaNb-W和Ta-Nb-Mo在不同温度和成分时的杨氏模量.     

直流电弧炉炉内熔体温度场及流场

通过将麦克斯韦方程、纳维-斯托克斯方程及能量平衡方程相结合,提出了一个描述单电极直流电弧炉炉内熔体温度场及流场的数学模型。通过实验室规模的直流电孤炉的温度实测和模型计算表明,熔体内的温度分布是均匀的,电弧附近的一定区域除外;熔体的流动是高度紊流的;操作电流为0.8～1.2kA时,热浮力是控制熔体流动的主导力量。     

加热炉待轧时炉温模糊决策

基于对加热炉动态过程受控特征分析,将数学模型方法、模糊控制理论和模糊优化方法应用于加热炉动态过程炉温优化及控制研究.建立了加热炉待轧时炉温模糊优化模型,构造了以钢坯导热机理模型为基础的炉温在线模糊控制决策系统.在此基础上对典型待轧过程进行了炉温控制决策的计算机数值仿真.结果表明,炉温模糊决策结果使在炉钢坯获得了满意的控制效果.本文的模型方法可以有效地应用于加热炉控制系统.     

影响高炉炉墙热负荷的因素分析

应用传热学原理建立了高炉炉墙温度场数学模型,应用数值模拟方法分析了冷却水管直径和间距、冷却水管至冷却壁热面的距离,镶砖导热系数、镶砖厚度和面积,炉衬厚度,渣铁凝固层厚度及对流换热系数对炉墙热负荷的影响. 结果认为, 降低炉墙热阻是增大炉墙热负荷的重要途径.     

工业炉的数字化模拟系统的实现

本文以玻璃熔窑液流运动和传热模型为例介绍了数学模拟在工业炉上的应用,并采用SIMPLER算法计算了玻璃液的温度场、速度场和气体浓度场,给出了模型求解得方法。可以为工业炉的设计和研究提供理论依据,并为实际生产中所出现的问题提供解决思路。     

Monte Carlo法与段法相结合的火焰炉传热数学模型

在分析比较了 Monte Carlo 法和段法各自优缺点的基础上,发展了 MonteCarlo 法与段法相结合的火焰炉传热数学模型。用Monte Carlo 法计算全交换面积;推导了长方体分段时空间能束传播方向的角度变换公式;以实验炉的具体条件建立了炉内传热模型,在模型中考虑了炉气回流及炉内析热场。模型计算结果与实验结果吻合较好。本模型克服了 Monte Carlo 法与段法各自的缺点,是简化段法并保持其精确性的一种新途径。     

热处理电阻炉炉温的自适应模糊PID控制

热处理电阻炉温度控制具有大的滞后性、非线性、难以获得准确数学模型的特点。目前热处理炉温度控制系统中常采用的PID控制器难以进一步提高温度控制系统的控制精度,无法与PC机进行通信,难以实现对热处理数据的管理。基于模糊控制无需精确数学模型和PID控制的良好稳态控制特性,本文选用单片机结合模糊PID控制策略对热处理加热炉进行了控制,减小了系统的调节时间,提高了温度控制精度。     

中间辐射体对加热炉内传热过程影响的数值模拟

针对黑体定向辐射技术节能的机理问题，以实验室规模具有中间辐射体的室状加热炉为研究对象，建立了具有中间辐射体的物理模型，以CFD商业计算软件Fluent建立平台计算黑体定向辐射条件下的气体流动、传热、燃烧的三维耦合数学模型，并根据实验结果对数学模型进行验证.研究结果表明:中间辐射体的加入改变了炉体燃烧室内的流动情况及炉墙对钢坯固体辐射的比表面积，分别从气体辐射及固体辐射角度增强了钢坯表面辐射换热强度，燃烧温度降低20K左右，钢坯加热速度提升16.7%，钢坯表面最高温度提升40K.加热效率的提升带来了更好的节能效果.     

马弗炉钢丝热处理的计算机控制及仿真

开发了一种用于钢丝热处理过程的自动控制系统和相应的模拟系统．控制系统由工控机和可编程逻辑控制器(PLC)组成．控制系统软件包括组态程序、加热模型程序、PLC逻辑控制程序和数据库．该控制系统可以根据产量、产品规格和工艺要求控制马弗炉和铅浴炉的温度，或调整钢丝的拉速以适应当前马弗炉的温度，获得最佳热处理效果和产量．模拟系统包括模拟软件，燃烧数学模型软件和两块数据采集卡．     

玻璃窑炉蓄热室内温度场的数学模型

通过对玻璃窑炉蓄热室内传热和气体流动过程的分析,以热量平衡原理为基础,建立了温度场的数学模型。在该模型中,物性参数与换热系数均取作温度的函数。在单元节点上把格子砖的局部平均温度转化为局部表面温度,以计算换热系数,并应用集总换热系数来引入格子砖内部热传导的影响。文中给出了主导这一数学模型的基本方程,并用有限差分方法进行了数值计算。在马蹄焰玻璃窑炉蓄热室的操作条件下,实测结果与计算机数值结果有较好的一致性。运用数学模型的计算结果,能为蓄热室的实际设计和操作提供依据。     

亚临界自然循环锅炉炉膛温度的数值模拟研究

针对云南某电厂300MW亚临界自然循环锅炉,在FLUENT中选择合适的炉内湍流流动、燃烧与传热的数学模型,进行炉膛内温度分布的数值模拟,并与实际电厂数据相对比。通过对结果的数值分析得出亚临界自然循环锅炉的排烟温度的适合取值范围以有效降低锅炉煤耗率,提高锅炉热效率。