检索结果-南通市图书馆

山区公路高填方涵隧降荷功效数理模拟分析探究

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

公路交通科技（应用技术版） 2019年第9期15卷 250-253页

作者：胡春生吉安市公路局吉水分局

本研究以工程案例为依托,应用Midas GTSNX专业数理模拟计算系统,借助有限元分析的方式,对山区公路高填方涵隧降荷功效开展专题模拟分析探究,以为同类高填方涵隧工程应用提供研究和技术参考,助力建设优质适用的公路高填方涵隧工程。

关键词：山区公路高填方涵隧降荷功效有限元数理模拟

气象要素(气温、太阳辐射、风速和相对湿度)日变化进程的数理模拟

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

山东农业大学学报（自然科学版） 2002年第2期33卷 179-183页

作者：张继祥刘克长魏钦平束怀瑞山东农业大学理学院泰安271018 山东农业大学园艺学院泰安271018

在建立植物生态生理模型 (如光合作用、蒸腾作用数理模型 )的过程中 ,气温、太阳辐射、风速、相对湿度等气象要素的日变化及瞬时资料是必不可少的。本文根据常规台站的日常观测资料 ,建立了气温、太阳辐射、风速、相对湿度等气象要素日... 详细信息

在建立植物生态生理模型 (如光合作用、蒸腾作用数理模型 )的过程中 ,气温、太阳辐射、风速、相对湿度等气象要素的日变化及瞬时资料是必不可少的。本文根据常规台站的日常观测资料 ,建立了气温、太阳辐射、风速、相对湿度等气象要素日变化的数理模型。并应用实测资料对所建模型进行了验证。实践表明 :(1)描述气温日变化的正弦 -指数模型通常其模拟结果不甚理想 ,但通过引用最高温度的时间延迟参数及惯性系数 ,可增加模拟结果的准确性。 (2 )根据日平均风速资料 ,应用两条正弦曲线模型可模拟的日变化及瞬时值 ,并可根据具体地点 ,确定日最小风速及两条正弦曲线的起至时间。 (3)根据测量的太阳辐射日总量值以及太阳高度的日变化值等 ,可准确地模拟太阳辐射的日变化 ;(4)根据露点温度和气温常规资料可准确模拟相对湿度的日变化。如果区域参数已知或被正常估计 ,上述方法可得到较为理想的气象要素日变化的模拟结果。

关键词：气象要素气温太阳辐射风速相对湿度日变化进程数理模拟数理模型

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

连铸过程中大型夹杂物控制数理模拟研究

连铸过程中大型夹杂物控制数理模拟研究

作者：李玉林重庆大学

学位级别：硕士

随着轴承钢的广泛使用,对轴承钢的质量要求越来越严苛。轴承钢中夹杂物含量是衡量其质量好坏的重要指标,原因是钢中夹杂物严重影响轴承钢疲劳寿命,尤其是点状不变形夹杂物。因此,如何在连铸过程中控制夹杂物是提高轴承钢质量等级的关键... 详细信息

随着轴承钢的广泛使用,对轴承钢的质量要求越来越严苛。轴承钢中夹杂物含量是衡量其质量好坏的重要指标,原因是钢中夹杂物严重影响轴承钢疲劳寿命,尤其是点状不变形夹杂物。因此,如何在连铸过程中控制夹杂物是提高轴承钢质量等级的关键。本文主要针对轴承钢中小颗粒镁铝尖晶石夹杂物团聚形成的大型夹杂物的质量问题。以中间包→浸入式水口→结晶器为研究对象,采用数理模拟的研究方法,在分析现行铸坯质量、水口结瘤物及中间包、结晶器流场的基础上,找到产生大型夹杂物的根源。从三个方面控制夹杂物,解决铸坯在连铸过程中出现的质量问题。第一、优化中间包湍流器、挡墙、挡坝结构,减少耐材侵蚀,促进大型夹杂物去除;第二、优化浸入式水口结构尺寸,减少水口结瘤;第三、优化结晶器流场,促进夹杂物去除。现行工况铸坯质量及中间包、结晶器流场分析结果表明,铸坯内大型夹杂物的成分、形貌、尺寸、物相都跟浸入式水口结瘤物一致,铸坯中大型夹杂物来自于水口结瘤物;现行中间包内流动模式不合理,存在短路流,不利于夹杂物去除;中间包内冲刷强度最强的位置为湍流器;内径45mm双侧和四侧水口结瘤较严重,且结晶器内上循环流较弱,夹杂物去除率较低。优化实验结果分析表明,采用高度为360mm的稳流器最佳,冲刷比现行工况减少了6.39%;在不同拉速条件下,倾角15°双导流孔挡墙+挡坝高度360mm+稳流器高度360mm方案最优,消除了短流,死区比现行工况减少了50%,刺激响应时间延长8.8s,不同尺寸的夹杂物去除率提高了9%-18%;在拉速0.51m/min条件下,椭圆形水口出口速度分布的均匀程度强于矩形水口出口,更有利于减轻结瘤现象;从结晶器内液面波动、冲击深度、流场、渣层覆盖、夹杂物去除率以及水口结瘤程度综合评价,内径40mm水口能满足各项指标,且内径40mm双侧和四侧水口比现行工况水口结瘤分别减少了13.1%、23.5%,结晶器内不同尺寸的夹杂物去除率提高了12-58%。现场实验表明,优化后的中间包内流动模式更加合理,夹杂物去除率提高,湍流器冲刷减少,结瘤物厚度比现行工况减了55.6-62.5%,结瘤物中MgO含量也减少了55.7%;水口结瘤物稳定吸附,不存在MgO·AlO夹杂物之间的堆叠。结瘤物分三层,外层是片状AlO;中间层是MgO·AlO颗粒和CaO-AlO(-MgO)基体混合形成的黏结体,CaO-AlO(-MgO)复合夹杂熔点低,起烧结作用,将MgO·AlO夹杂物紧密粘接形成稳定吸附,且不存在MgO·AlO夹杂物之间的堆叠;内层是片状AlO及铁珠组成。

关键词：中间包结晶器浸入式水口结瘤数理模拟

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

70吨提钒转炉复吹工艺数理模拟研究

70吨提钒转炉复吹工艺数理模拟研究

作者：唐宏伟东北大学

学位级别：硕士

根据相似理论,以某厂70t提钒转炉为研究对象,利用1：8的物理模型通过冷态模拟,研究了底部供气元件布置方式、底吹流量等工艺参数对顶底复吹提钒熔池混匀时间的影响规律,考察了溅渣枪位、顶底吹气量对溅渣量和溅渣均匀性的影响。建立了... 详细信息

根据相似理论,以某厂70t提钒转炉为研究对象,利用1：8的物理模型通过冷态模拟,研究了底部供气元件布置方式、底吹流量等工艺参数对顶底复吹提钒熔池混匀时间的影响规律,考察了溅渣枪位、顶底吹气量对溅渣量和溅渣均匀性的影响。建立了提钒转炉纯顶吹及复吹的数值模拟计算模型,利用Fluent14.5软件对提钒转炉熔池内的流体流动进行了数值模拟。实验结果表明： (1)通过对比七种底吹布置下熔池的均混时间得出最佳的底吹布置为A4布置方案,该优化的底吹布置方案为：4支底枪分两组非对称布置在转炉底部0.42D和0.51D的两个圆周上,两条相应直径上的2支底枪的连线夹角为60°。 (2)给定顶吹流量和枪位条件下,随着底吹流量增大,熔池混匀时间均呈减小的趋势。因此,本水模实验最佳的底吹流量是0069Nm3/h。结合现场条件,取底吹流量为0.054Nm3/h,对应现场底吹流量140Nm3/h。 (3)溅渣前期,采用顶吹流量24.84Nm3/h、枪位212.5mmm、底吹流量0.054Nm3/h可获得较好溅渣效果;溅渣后期,采用顶吹流量23.18Nm3/h、枪位212.5mm、底吹流量0.054Nm3/h,可获得最佳溅渣护炉效果。 (4)数学模拟得到的冲击坑深度是36+3mm,与物理模拟实验数据的相对差为10%。数学模拟计算所得冲击坑半径是75±2mm,与物理模拟实验数据的相对差为16.7%。物理模拟得到的均混时间为70s,相对差为10.3%,因此二者具有较好的吻合度。 (5)针对现场原型的数学模拟,枪位为800mmm时,冲击坑深度为299mm,冲击坑半径为307.5mm;枪位从1000mm下降到900mm,冲击坑深度增大95mm,冲击坑半径增大19mm;枪位从900mm下降到800mm,冲击坑深度增大14mm,冲击坑半径减小23mmm,并且底吹对冲击坑的干扰作用不是十分明显,因此在考虑冲击坑对熔池混匀效果方面采取枪位范围为800mm-900mm。 (6)相对于低枪位,高枪位下的熔池较为稳定但熔池内钢液流速较低,熔池底部“死区”面积大,因此在现场条件允许的情况下采取低枪位有利于熔池搅拌。 (7)相对于纯顶吹条件下的熔池内部流场,顶底复吹条件下的熔池内钢液的流速有所增大,尤其对纯顶吹条件下存在的熔池底部及大环流区搅拌加强,因此改善提钒转炉底吹供气方式尤为重要。 (8)采用非对称底吹布置在熔池底部出现“环流”,有利于熔池的整体搅拌效果;与对称底吹布置相比,熔池内的钢液流动流速较为均匀且熔池中心区域速度增大,证明了A4底吹布置优于A1底吹布置的合理性。

关键词：提钒转炉底枪布置均混时间溅渣护炉数理模拟

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

马钢薄板坯连铸中间包和结晶器数理模拟研究

马钢薄板坯连铸中间包和结晶器数理模拟研究

作者：薛伟锋重庆大学

学位级别：硕士

深入了解和控制中间包及结晶器内的钢液流动行为是保证高效连铸工艺顺行、提高铸坯质量的关键。因此,人们十分重视注流在中间包和结晶器内的流动特征的研究,最普遍的方法就是物理模拟和数值模拟。本文采用数理模拟的研究方法,依据马钢... 详细信息

深入了解和控制中间包及结晶器内的钢液流动行为是保证高效连铸工艺顺行、提高铸坯质量的关键。因此,人们十分重视注流在中间包和结晶器内的流动特征的研究,最普遍的方法就是物理模拟和数值模拟。本文采用数理模拟的研究方法,依据马钢薄板坯连铸中间包及结晶器工艺参数:断面1600×70mm、900×70 mm;拉速3.0～6.0m/min。研究了不同控流装置对中间包流场的影响及不同浸入式水口和电磁制动对结晶器内钢液行为的影响。同时,在SMS 公司提供方案的基础上通过实验提出自己的设计方案,评估外方提供的控流装置及水口参数是否合理。　中间包实验采用数理模拟的研究方法对各种控流装置条件下中间包内钢液的流动模式、夹杂物模式以及流场等方面进行研究。通过对上述系列实验分析并结合数值模拟结果发现:SMS 公司给定的17 号方案由于其示踪剂开始响应时间、平均停留时间较短,死区较大,所以并非最佳选择。适当调整挡墙、坝以及其安装位置可以达到更好效果,模拟结果认为:5 号方案实验效果最佳,符合各项实验指标。　通过对所设计的水口进行实验,对各水口所测的液面波动、冲击压力、冲击深度,保护渣覆盖结果进行分析;并应用FLUENT软件对设计水口进行数值模拟,以对物理模拟实验结果进行验证和补充,结果认为5 号方案即SMS 公司提供方案较好的满足各项实验指标。由于结晶器采用电磁制动技术可以明显的减少液面卷渣及改善铸坯的凝固组织,因此,本文最后探讨了在加电磁制动的情况下,结晶器内流场的分布情况,为今后系统探讨加电磁制动在不同工艺参数条件下,结晶器内的钢液行为打下基础。

关键词：薄板坯连铸中间包结晶器控流装置浸入式水口数理模拟电磁制动

攀成钢四流圆坯中间包控流装置数理模拟研究及应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

攀成钢四流圆坯中间包控流装置数理模拟研究及应用

作者：彭可雕重庆大学

学位级别：硕士

为了进一步提高连铸效率和满足用户对高质量产品的需求,近年来冶金工作者采取了一系列措施来强化和扩大中间包的冶金功能,其中重要措施之一就是在中间包内设置恰当的控流装置,使中间包内的流场更加合理,一方面促进夹杂物充分上浮,同时... 详细信息

为了进一步提高连铸效率和满足用户对高质量产品的需求,近年来冶金工作者采取了一系列措施来强化和扩大中间包的冶金功能,其中重要措施之一就是在中间包内设置恰当的控流装置,使中间包内的流场更加合理,一方面促进夹杂物充分上浮,同时也为钢液温度和成分的均匀创造有利条件。论文结合攀成钢圆坯连铸机中间包的实际情况,采用水力学物理模拟和数值计算相结合的研究方法,确定中间包内安装控流装置的最佳方案。根据相似理论,依据弗鲁德准数相似,在实验模型与原型的几何相似比为1:3的条件下,建立实验模型,进行水力学模拟实验;同时根据连续性方程、动量方程和能量方程建立描述中间包内流体流动的数学模型,采用FLUENT商业软件进行数值计算。中间包的研究结果表明:无控流装置时,中间包有明显短路流,死区大,流场和温度分布不均匀,夹杂物去除效果不好;11#挡墙方案能明显延长钢水的平均停留时间,减小死区,增加活塞流区,使夹杂物易于上浮,流场和温度场分布较均匀。因此,建议攀成钢采用11#挡墙作为工业性生产应用方案。采用实验室推荐的控流装置进行大生产试验,浇注完毕后,挡墙基本无破损,孔型保持完好;中间包不同流之间平均温差小于5℃,温度分布均匀;铸坯中没有发现粒径大于100μm的夹杂物;钢中稳定的非金属夹杂物总量平均降低了41.1%;中间包内总氧量降低了30.7%;管材非金属夹杂物A、B、C、D评级结果均在1.0级范围内。中间包内的控流装置起到了良好的冶金效果。

关键词：四流中间包控流装置数理模拟洁净度

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大方坯结晶器流场与温度场数理模拟的研究

大方坯结晶器流场与温度场数理模拟的研究

作者：贺美乐东北大学

学位级别：硕士

结晶器作为连铸生产过程中净化钢液的最后一个环节,其内部钢水的流动与传热对夹杂物的排除、保护渣的卷入、凝固坯壳的形成及其组织结构等都有重要的影响。在结晶器尺寸一定的条件下,确定合适的水口结构及其浸入深度,获得合理的流场与... 详细信息

结晶器作为连铸生产过程中净化钢液的最后一个环节,其内部钢水的流动与传热对夹杂物的排除、保护渣的卷入、凝固坯壳的形成及其组织结构等都有重要的影响。在结晶器尺寸一定的条件下,确定合适的水口结构及其浸入深度,获得合理的流场与温度场,对于提高铸坯质量和安全生产具有重要意义。本文结合某公司250mm×350mm,250mm×300mm两种断面大方坯生产实际与高品质合金钢生产需要,通过物理与数值模拟研究了水口结构和电磁搅拌对结晶器内流场与温度场的影响,确定了最佳水口结构参数和连铸工艺参数。通过以上研究,得出如下结论:(1)在铸坯断面250×350mm2,铸坯拉速0.7m/min,水口浸入深度100mm条件下,使用直通型水口时冲击深度为518.8mm,平均波高为0.29mm;使用双侧孔10号水口时冲击深度为160.0mm,平均波高为1.29mm;使用四侧孔3号水口时冲击深度为150.8mm,平均波高为0.63mm。综合考虑水口结构对液面波动和冲击深度的影响,四侧孔水口更有利于高品质大方坯的生产。其中,四侧孔3号水口使用效果最优。(2)采用四侧孔3号水口时,随拉速增加和浸入深度减小,流股冲击深度增加,液面波动明显增大。对于250mm×350mm断面,当拉速为0.8m/min、水口浸入深度为90mm时,液面渣层覆盖良好,选择该条件下的参数为最优工艺优化参数;对于250mm×300mm断面,当拉速为0.9m/min、水口浸入深度为90mm时,液面渣层偶有裸露,建议此拉速下浸入深度不小于90mm。(3)通过对使用三种水口时结晶器内温度场比较可知,直通型水口对应结晶器的高温区集中在中下部,自由液面沿宽面中心和窄面中心温度均集中在1785.0K。双侧孔10号水口和四侧孔3号水口对应结晶器的高温区均集中在中上部,双侧孔10号的自由液面沿宽面中心温度集中在1788.2K,沿窄面中心温度集中在1785.0K,相差3.2K。四侧孔3号水口的自由液面沿宽面中心和窄面中心温度均集中在1788.2K。因此,四侧孔3号水口附近温度分布更均匀,更有利于化渣,更有利于形成均匀厚度的坯壳。(4)通过对使用三种水口时凝固坯壳相比较可知,直通型水口对应的凝固坯壳最初几乎呈线性均匀生长,随后生长变缓,在结晶器出口宽面中心和窄面中心分别达25.93mm和23.29mm。双侧孔10号水口和四侧孔3号水口对应的坯壳在冲击点处坯壳生长出现“平台”。双侧孔10号水口结晶器出口宽面中心和窄面中心分别为32.93mm和27.88mm。四侧孔3号水口结晶器出口宽面中心和窄面中心分别为 32.99mm 和 30.48mm。(5)对于250mm×350mm断面,当拉速为0.7m/min,水口浸入深度为100mm时,采用结晶器电磁搅拌后进入结晶器的钢液产生水平旋转运动。当电磁参数为300A、3Hz时搅拌器中心截面最大切向速度达到了 0.342m/s,较无搅拌时的0.026m/s显著增加。此外,出结晶器400mm以后,漩涡流动依然存在,最大水平流速也达到了 0.178m/s。综合考虑,建议搅拌电流以300～400A为宜。

关键词：大方坯结晶器数理模拟流场与温度场电磁场工艺优化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

多流连铸中间包内涡流特性的数理模拟

多流连铸中间包内涡流特性的数理模拟

作者：郭卓东北大学

学位级别：硕士

连铸中间包注余残钢量直接影响金属收得率和生产成本。随着市场对钢铁产品多样化需求的日益增加,多品种小批量定制化生产已成为合金钢生产的重要趋势,中间包注余引发的成本问题将更加突出。为此,抑制中间包浇注末期汇流旋涡形成,降低残... 详细信息

连铸中间包注余残钢量直接影响金属收得率和生产成本。随着市场对钢铁产品多样化需求的日益增加,多品种小批量定制化生产已成为合金钢生产的重要趋势,中间包注余引发的成本问题将更加突出。为此,抑制中间包浇注末期汇流旋涡形成,降低残钢量,研究多流连铸中间包汇流旋涡形成规律,开发汇流旋涡抑制技术已引起广泛关注,研究成果对连铸生产特别是高附加值合金钢连铸具有重要意义。论文结合某厂三流大方坯中间包,建立相似比为1:4的物理模型,通过物理模拟和数值模拟相结合的方法,在研究中间包内流体涡流特性的基础上,开发出适合此中间包的最佳抑旋装置。研究结果表明:（1）中间包内部结构导致汇流至出水口处的流体做旋转运动,并不断向上发展。在浇注末期位于中间包端部的1、3流水口先发生旋涡吸气现象,且1流水口上方旋涡的旋转方向为顺时针。（2）随拉速增大,出口处钢液的能量增加,从而在液面更容易产生汇流旋涡。中间包模型内无控流装置条件下,拉速由0.65m/min减小到0.48m/min,旋涡发展和贯通高度由34、30mm降到20、17mm,分别降低了 41%和43%。（3）塞棒的加入可以破坏液面的流场,提高液面稳定性,使湍动能大幅降低,旋涡形成难度加大。拉速为0.48m/min条件下,在中间包模型内加入至包底距离为20mm的塞棒,旋涡产生高度降幅最大,由30mm降至20mm,降低了 33%。减小塞棒至包底距离对旋涡的抑制效果加强,当塞棒至包底距离低于旋涡发展高度后抑旋效果显著提升。同时,塞棒棒头形状对旋涡形成有一定影响,椭圆形棒头抑旋效果最好。（4）对比加入工字形和方形抑旋板,研究结果表明两种抑旋板均可起到改变包底水口处流场,推迟旋涡产生的作用。但安放工字形抑旋板后,流经抑旋板的液体均沿径向流入水口,可以大幅削减水口附近的切向速度和涡量,其降低旋涡发展和贯通高度的效果优于方形抑旋板。（5）采用工字形抑旋板时,当抑旋板模型尺寸L1与L2分别为30mm和15mm,高度为25mm条件下,抑旋板至水口距离为20mm,按角度1布置时对旋涡抑制最显著。与无抑旋装置方案相比,旋涡产生高度降低36%,旋涡发展高度降低60%,旋涡贯通高度降低59%。（6）塞棒和工字形抑旋板协同作用对旋涡的抑制效果最佳。拉速为0.48m/min情况下,旋涡产生高度降低47%,旋涡发展高度降低60%,旋涡贯通高度降低71%,使中间包内浇注末期残钢大幅降低,金属收得率明显提高。

关键词：多流中间包涡流特性临界高度抑旋板数理模拟

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大方坯结晶器流场的数理模拟

大方坯结晶器流场的数理模拟

作者：史明东北大学

学位级别：硕士

结晶器作为连铸生产过程中净化钢质的最后一个环节,其内部钢水流动形态对夹杂物的排除、保护渣的卷入、凝固坯壳的形成及其组织结构等都有重要的影响。在结晶器尺寸一定的条件下,确定合适的水口结构及其浸入深度,获得合理的流场,对于提... 详细信息

结晶器作为连铸生产过程中净化钢质的最后一个环节,其内部钢水流动形态对夹杂物的排除、保护渣的卷入、凝固坯壳的形成及其组织结构等都有重要的影响。在结晶器尺寸一定的条件下,确定合适的水口结构及其浸入深度,获得合理的流场,对于提高铸坯质量和安全生产具有重要意义。某公司计划生产350mm×320mm,350mm×250mm,220mm×220mm三种断面铸坯,本实验主要根据物理模拟并结合数值模拟为不同断面铸坯确定合理的工艺参数和电磁搅拌参数,设计合适的水口结构。主要结论如下：(1)提高拉速结晶器内流股冲击深度增加,以及液面不稳定,对于350mm× 320mm断面铸坯,浸入深度100mmm,拉速大于0.9m/s时,出现卷渣现象。(2)生产350mm×320mm断面铸坯,拉速为0.8m/s,增加水口浸入深度有助于减小液面波动,但增加了向下冲击深度,这不利初生坯壳的长大和夹杂物、气泡的上浮。为了获得合理的流场,建议水口插入深度控制在80-120mmm之间。(3)增加浸入式水口内径,液面无明显变化,冲击深度变小。(4)生产350mm×320mm断面铸坯,拉速为0.8m/s,水口浸入深度为100mmm时,采用直通型水口液面波动小,冲击深度大。采用双侧口水口,液面活跃,对壁面冲击严重,容易发生漏钢事故。(5)断面350mm320mm,350mm×250mm铸坯采用直通型水口(φ=45mmm),断面220mm×220mm铸坯采用直通型水口(φ=25mm)。(6)加电磁搅拌后,流股冲击深度明显变浅,自由液面更加活跃。结晶器内流场得到明显改善,有利于扩大铸坯内部等轴晶所占的比率,减少中心偏析、中心疏松、中心缩孔等缺陷。(7)对于350mm×320mm断面铸坯,拉速为0.8m/s,水口浸入深度为100mmm,电磁搅拌参数为400A、3Hz时,结晶器中心截面最大切向速度达到了0.45m/s,在此速度下能产生了足够大的离心力和剪切力,有效地折断枝晶,同时清刷凝固面前沿。顶表面最大切向速度为0.041m/s,液面波动合理,弯月面附近的钢水有一定的流动速度,使保护渣熔融良好。

关键词：结晶器流场电磁场电磁搅拌数理模拟