【摘 要】
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冶金行业的热处理过程是将高温冶炼金属冷却的过程,其冷却速度决定着金属的各种机械性能,一般冷却速度越快,金属的机械性能越强。因此,喷雾冷却在冶金行业热处理过程应用比较
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冶金行业的热处理过程是将高温冶炼金属冷却的过程,其冷却速度决定着金属的各种机械性能,一般冷却速度越快,金属的机械性能越强。因此,喷雾冷却在冶金行业热处理过程应用比较广泛。本文运用Fluent模拟软件对冶金过程的喷雾冷却进行研究,着重分析喷雾冷却各因素对金属冷却速度、温度分布非均匀性等的影响。主要工作包括以下内容:(1)首先应用欧拉-拉格朗日方法建立了喷雾冷却的数学模型,其中包含连续相模型、离散相模型、湍流模型、壁面换热模型等模型,在壁面换热模型中包含从膜态沸腾、过渡沸腾到核态沸腾和无沸腾转变的换热机理。通过与实验结果对比,验证了模型的可靠性。(2)然后应用经过验证的模型,研究了高温金属喷雾冷却特性,分析了高温金属的冷却过程、连续相流场中的液滴速度矢量和液滴直径的分布规律等。(3)最后分析了不同因素对喷雾冷却结果的影响,其中影响因素包括:喷射速度、喷雾高度、质量流量和金属板厚度等变量因素。结果表明,喷射速度和质量流量的增大对高温金属的冷却速度有明显的提升,喷雾高度和金属板厚度对高温金属的温度分布均匀性有明显的改善。
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