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文檔簡介
1、噴霧冷卻是一種新型的散熱冷卻方式,具有冷卻效率高、換熱系數(shù)大、工質(zhì)利用率高等優(yōu)點(diǎn),目前廣泛地應(yīng)用于冶金、電子元器件等行業(yè)。當(dāng)前國內(nèi)外的研究主要集中于水平靜止壁面的噴霧冷卻,然而實(shí)際生產(chǎn)中常常會(huì)遇到豎直運(yùn)動(dòng)壁面的冷卻問題,特別是在熱鍍鋅合金化爐冷卻段中,冷卻的對(duì)象是豎直運(yùn)動(dòng)的帶鋼,所以有必要對(duì)豎直運(yùn)動(dòng)高溫帶鋼的噴霧冷卻進(jìn)行研究。
本文首先建立了豎直運(yùn)動(dòng)高溫帶鋼噴霧冷卻的物理模型和數(shù)學(xué)模型,設(shè)置了合理的邊界條件,采用FLUENT軟
2、件對(duì)不同冷卻介質(zhì)下帶鋼的冷卻特性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與空氣、水等單相冷卻介質(zhì)相比,氣霧兩相介質(zhì)的噴霧冷卻模型中,帶鋼的冷卻速度最大,溫度的不均勻性較小。
其次,研究了噴嘴傾角及帶鋼速度對(duì)噴霧冷卻特性的影響。結(jié)果表明,當(dāng)噴嘴傾角α的絕對(duì)值相同時(shí),α逆著帶鋼運(yùn)動(dòng)方向時(shí)的冷卻速度要大于其順著帶鋼運(yùn)動(dòng)方向時(shí)的冷卻速度,在α=-30°時(shí),帶鋼的冷卻速度最大;隨著帶鋼豎直運(yùn)動(dòng)速度的增大,帶鋼的瞬時(shí)冷卻速度逐漸減小,溫度分布更加均
3、勻。
然后,研究了噴嘴間距對(duì)豎直運(yùn)動(dòng)高溫帶鋼兩噴嘴噴霧冷卻特性的影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著兩噴嘴橫向間距dz的增大,帶鋼的冷卻速度在不斷減小,而當(dāng)兩噴嘴縱向間距dy=20mm時(shí),帶鋼的冷卻速度最大;當(dāng)兩噴嘴的間距dz=dy,兩噴嘴縱向布置時(shí)的冷卻速度要大于橫向布置時(shí)的冷卻速度,但前者溫度分布的均勻性較后者差。
最后,進(jìn)一步研究了多噴嘴的布置方式對(duì)豎直運(yùn)動(dòng)高溫帶鋼多噴嘴噴霧冷卻特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),四噴嘴平行布置時(shí),帶鋼的冷
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