狹縫噴嘴組沖擊射流傳熱性能研究.pdf

1、針對帶鋼在連退爐內(nèi)冷卻氣體與帶鋼換熱的實(shí)際工況特點(diǎn)，并結(jié)合已有文獻(xiàn)資料及測試設(shè)備，探討在實(shí)驗(yàn)室建立模擬連退爐內(nèi)噴射氣流與帶鋼換熱研究的實(shí)驗(yàn)裝置及研究方法，以及數(shù)值模擬方法的預(yù)測模型。
　　 論文用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法研究了狹縫噴嘴沖擊射流的傳熱特性。通過建立模擬連退爐內(nèi)噴射氣流與帶鋼換熱實(shí)驗(yàn)裝置，并通過比對不同電流測試設(shè)備的測量結(jié)果，以確定準(zhǔn)確合適的電流測試設(shè)備。通過油浴加熱法，對實(shí)驗(yàn)用帶鋼的黑度進(jìn)行了校核，使熱像儀參數(shù)設(shè)置更準(zhǔn)

2、確，以得到準(zhǔn)確的溫度測量結(jié)果。同時(shí)結(jié)合傳熱理論分析，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，對實(shí)驗(yàn)裝置的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 通過實(shí)驗(yàn)研究，討論了帶鋼板面溫度、噴嘴結(jié)構(gòu)、噴氣速度、噴嘴伸出長度和沖擊距離(H/B)對換熱系數(shù)的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，帶鋼表面溫度在不噴氣時(shí)對傳熱系數(shù)影響很明顯，但對噴氣時(shí)的對流傳熱系數(shù)無影響：噴嘴結(jié)構(gòu)Ⅰ的換熱性能要稍好于噴嘴結(jié)構(gòu)Ⅱ；提高噴氣速度可以大幅度提升噴嘴組的換熱能力；噴嘴伸出長度對換熱性能也有一定影響；沖擊

3、距離H/B=7～8時(shí)是最佳距離。同時(shí)還討論了沖距離(H/B)和雷諾數(shù)對強(qiáng)制對流傳熱系數(shù)分布的影響，在高雷諾數(shù)和沖擊距離較小的情況下，強(qiáng)制對流傳熱系數(shù)在壁流方向會出現(xiàn)二次峰值。為連退爐內(nèi)噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了重要的依據(jù)。
　　 通過計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT對狹縫噴嘴組沖擊射流傳熱進(jìn)行模擬，找到了適合的湍流計(jì)算模型RNG k-ε模型。同時(shí)進(jìn)行了各因素對計(jì)算結(jié)果的敏感性討論，結(jié)果表明，入口速度和出口溫度對計(jì)算的對流傳熱系數(shù)影響敏感，