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某亚临界机组大压缩比压力匹配器的结构优化

真空科学与技术学报 2022年第4期42卷 269-275页

作者：谭思哲荣文杰李宝宽东北大学冶金学院沈阳110819

压力匹配器可以有效利用汽轮机乏汽,是一种节能环保的流体机械。现针对某亚临界机组大压缩比压力匹配器引射性能差的问题,采用计算流体力学(CFD)方法对压力匹配器进行三维数值模拟,研究了喷嘴和混合段参数以及带调节锥的可变几何结构对... 详细信息

压力匹配器可以有效利用汽轮机乏汽,是一种节能环保的流体机械。现针对某亚临界机组大压缩比压力匹配器引射性能差的问题,采用计算流体力学(CFD)方法对压力匹配器进行三维数值模拟,研究了喷嘴和混合段参数以及带调节锥的可变几何结构对引射系数的影响。结果表明,在给定工况下,喷嘴和混合段部分结构都存在最佳参数范围使引射系数达到最大,且调节锥存在一最佳位置使引射系数进一步得到提高。优化结构将引射系数从0.13提高到了0.23。研究结果对压力匹配器的结构优化具有重要的指导意义。

关键词：压力匹配器大压缩比引射系数结构优化

考虑磁场影响的k-ε湍流模型推导及感度分析

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东北大学学报（自然科学版） 2003年第8期24卷 777-780页

作者：李宝宽东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110004

针对电磁精炼及电磁连铸过程金属熔液流动现象,确定了磁场作用下导电流体湍流场中脉动电磁力的计算方法·结合Navier Stokes流体运动方程,推导了考虑磁场影响的k ε湍流模型·将修正后的k ε湍流模型应用到流动控制结晶器的流场计算中... 详细信息

针对电磁精炼及电磁连铸过程金属熔液流动现象,确定了磁场作用下导电流体湍流场中脉动电磁力的计算方法·结合Navier Stokes流体运动方程,推导了考虑磁场影响的k ε湍流模型·将修正后的k ε湍流模型应用到流动控制结晶器的流场计算中·结果表明,使用修正的k ε湍流模型计算的湍流动能分布区域缩小,平均流动动量略微变大·使用修正前与修正后的k ε湍流模型计算的速度分布差别较小,但更倾向于抑制湍流的产生·

关键词： k-ε湍流模型导电流体磁场精炼连铸

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7XXX系铝合金棒材挤压工艺的有限元模拟

特种铸造及有色合金 2022年第11期42卷 1337-1341页

作者：姜玖华刘中秋李宝宽东北大学冶金学院沈阳110819

采用有限元模拟方法研究了挤压温度和挤压速度对7XXX系铝合金棒材挤压过程中的等效应变、等效应力和挤压力的影响。结果表明,棒材的等效应变平均值和标准差随着挤压温度的升高先减小后增大,随着挤压速度的增加而增大;最大等效应力值随... 详细信息

采用有限元模拟方法研究了挤压温度和挤压速度对7XXX系铝合金棒材挤压过程中的等效应变、等效应力和挤压力的影响。结果表明,棒材的等效应变平均值和标准差随着挤压温度的升高先减小后增大,随着挤压速度的增加而增大;最大等效应力值随着挤压温度的升高而减小,随着挤压速度的增加而增大;挤压力随着挤压温度的升高而减小,随着挤压速度的增加而增大。综合棒材性能和挤压效率,优化后的挤压温度为380℃,挤压速度为0.1 mm/s。

关键词：铝合金有限元模拟等效应变等效应力挤压力

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钢连铸电磁搅拌工艺中电磁力的计算

金属学报 2006年第5期42卷 540-544页

作者：于洋李宝宽东北大学材料与冶金学院沈阳110004

利用旋转磁场特征变换模型方程并结合边界更新法,提出一种计算旋转型电磁搅拌器在钢连铸坯中产生的电磁力场的方法．用该方法计算了考虑铁心影响的不同尺寸钢连铸方坯内的电磁场．模拟结果与实验数据符合良好,同时详细给出了旋转电磁场... 详细信息

利用旋转磁场特征变换模型方程并结合边界更新法,提出一种计算旋转型电磁搅拌器在钢连铸坯中产生的电磁力场的方法．用该方法计算了考虑铁心影响的不同尺寸钢连铸方坯内的电磁场．模拟结果与实验数据符合良好,同时详细给出了旋转电磁场在搅拌区域内产生的电磁力的空间分布,并分析了不同电流、频率等参数对电磁力分布的影响．

关键词：电磁搅拌电磁力场预测模型钢连铸

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铝电解槽排烟管道风量调节数值模拟

轻金属 2022年第6期 57-62页

作者：杨光孙美佳李宝宽东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

通过设置主、副双排烟管道,对电解铝厂排烟管道系统进行改造,可以提高烟气收集效果。为减少电动蝶阀的数量,节省设计开支,在主排烟管道上使用局部变径管道替代电动蝶阀,并利用计算流体力学方法对改造后的主排烟管道内流场进行数值模拟... 详细信息

通过设置主、副双排烟管道,对电解铝厂排烟管道系统进行改造,可以提高烟气收集效果。为减少电动蝶阀的数量,节省设计开支,在主排烟管道上使用局部变径管道替代电动蝶阀,并利用计算流体力学方法对改造后的主排烟管道内流场进行数值模拟。结果发现,对局部变径管道的管径进行调整后,各支管质量流量不平衡率可缩小到-0.87%~0.55%,进出口阻力损失不平衡率可缩小到-0.72%~1.14%,证明了采用局部变径管道替代电动蝶阀是可行的。

关键词：排烟管道改造优化阻力平衡数值模拟

连铸结晶器内钢液涡流现象的水模型观察和数值模拟

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金属学报 2002年第3期38卷 315-320页

作者：李宝宽李东辉东北大学材料冶金学院热能工程系沈阳110004

利用水模型观察连铸结晶器内导致钢坯质量下降的涡流现象,提出蛇型结构结晶器水模型,撒入黑芝麻以显示结晶器内自由液面流谱,用可调曝光时间的照相机记录涡流图案.实验中观察到较为稳定的单个涡和偶尔出现的两个对称涡现象.在数值模拟中... 详细信息

利用水模型观察连铸结晶器内导致钢坯质量下降的涡流现象,提出蛇型结构结晶器水模型,撒入黑芝麻以显示结晶器内自由液面流谱,用可调曝光时间的照相机记录涡流图案.实验中观察到较为稳定的单个涡和偶尔出现的两个对称涡现象.在数值模拟中,将浸入式水口移离中心位置,从而可产生偏流和涡流.实验与模拟的结果表明:结晶器内三维偏流导致涡流的出现,涡流位于水口较低流速一侧,涡流强度取决于拉速和水口偏离中心的程度.

关键词：连铸结晶器涡流水模型数值模拟炼钢

底吹氩气和旋转磁场复合作用对两相流动行为影响

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东北大学学报（自然科学版） 2011年第9期32卷 1274-1277页

作者：王芳李宝宽东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110819

提出利用旋转磁场作用于底吹氩气钢包冶金反应器的方法,建立了底吹氩气和旋转磁场作用下钢包冶金反应器内两相流动行为的数学模型,分析了改变吹气位置和磁场强度等参数对气泡运动行为的影响.结果表明:无旋流时,不断上升的气泡形成"倒锥... 详细信息

提出利用旋转磁场作用于底吹氩气钢包冶金反应器的方法,建立了底吹氩气和旋转磁场作用下钢包冶金反应器内两相流动行为的数学模型,分析了改变吹气位置和磁场强度等参数对气泡运动行为的影响.结果表明:无旋流时,不断上升的气泡形成"倒锥形"的气柱.在旋转磁场和底吹气共同作用时,上升的气泡形成了"螺旋状气柱",这和试验结果相吻合.当吹气位置离中心的距离和磁场强度增大时,气泡在反应器内运动的路程分别呈线性和指数形式增加.

关键词：两相流旋转磁场底吹氩气数值模拟钢包冶金反应器

高拉速时连铸结晶器内钢液湍流场及其电磁控制研究

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钢铁 2005年第7期40卷 33-36,40页

作者：李宝宽东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110004

利用数学模型结合低熔点金属合金模型试验研究全幅二段恒稳磁场控制结晶器内气液两相流场和夹杂物粒子的运动轨迹。结果表明,水口喷吹氩气结合施加恒稳磁场的作用,同时达到控制结晶器内弯月面波动、获得活塞流和抑制后凝固区偏析的目的... 详细信息

利用数学模型结合低熔点金属合金模型试验研究全幅二段恒稳磁场控制结晶器内气液两相流场和夹杂物粒子的运动轨迹。结果表明,水口喷吹氩气结合施加恒稳磁场的作用,同时达到控制结晶器内弯月面波动、获得活塞流和抑制后凝固区偏析的目的。氩气喷吹和磁场共同作用既能保持液面稳定又能避免凝结发生。吹入氩气能增加夹杂物的去除率。施加磁场时,夹杂物运动速度明显降低,夹杂物的富集率降低。

关键词：结晶器夹杂物电磁控制

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多管真空循环脱气系统循环流动模型

金属学报 2001年第10期37卷 1100-1106页

作者：樊世川李宝宽赫冀成东北大学材料与冶金学院沈阳110004

发展一个分析两管和多管真空循环脱气系统的循环流动特征数学模型．采用空间变密度的均相流模型模拟上升管中的气液两相流动，使用纯液相和气液两相之间的密度差作为系统中循环流动的驱动力，上升管中的气相体积分率是通过移植和修正喷... 详细信息

发展一个分析两管和多管真空循环脱气系统的循环流动特征数学模型．采用空间变密度的均相流模型模拟上升管中的气液两相流动，使用纯液相和气液两相之间的密度差作为系统中循环流动的驱动力，上升管中的气相体积分率是通过移植和修正喷气搅拌钢包含气率模型获得．利用空度技术处理包括钢包、真空室、上升管和下降管在内的复杂几何系统的流场计算．使用本模型对两管和多管真空循环脱气系统在喷气量为５－３５Ｌ／ｍｉｎ情况下进行数值模拟．计算的下降管出口处的速度分布与文献中的测量值很接近．分析计算结果表明，多管系统中的速度分布比两管系统的速度分布均匀，即在下降管面积相同的情况下，多管系统的循环流量大于两管系统的循环流量．示踪剂扩散的模拟结果亦清楚展示了两种系统中流动特征的差别．

关键词：多管真空循环脱气系统循环流动数值模拟炼钢