基于热损失率目标的板坯连铸凝固传热过程多目标优化
作者单位：海军工程大学 热科学与动力工程研究室 海军工程大学 舰船动力工程军队重点实验室 海军工程大学 动力工程学院
会议名称：《高等学校工程热物理第十届全国学术会议》
会议日期：2013年
学科分类：080503[工学-材料加工工程] 080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化]
基 金：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2012CB720405) 国家自然科学基金(51176203)
关 键 词：板坯连铸 凝固传热 多目标 热损失率 广义热力学优化 广义构形优化
摘 要：基于构形理论,以板坯热损失率、表面温度梯度、矫直点表面温度、表面极限温度和液芯长度组成的惩罚函数为优化目标,在二冷总供水流量一定的条件下对板坯连铸凝固传热过程进行优化,得到二冷区各区段最佳水量分配比,分析水量分配比、二冷总供水流量和拉坯速度对复合函数(板坯热损失率和表面温度梯度的线性加权函数)、热损失率目标、表面温度梯度目标和板坯表面温度的影响。结果表明:最佳水量分配比结果与初始水量分配比结果相比,二冷区前3区水量分配比增大,后5区水量分配比减小;优化后的复合函数、热损失率目标和表面温度梯度目标比初始水量分配比对应值分别降低35.04%、2.14%和59.48%;优化后的二冷区出口温度和空冷区末端温度分别比初始水量分配比对应的温度提高6.79%和1.59%。因此,本文最佳水量分配比方案在提高板坯蓄能的同时也提高了板坯的质量。