Теплообмен при струйном охлаждении движущегося металлического листа

• Автор: Колдин, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛИСТА

1.1. Общее устройство линии ускоренного охлаждения

1.2. Сравнение характеристик систем охлаждения

1.3. Расчет конечной температуры листа

1.4. Механизмы теплообмена при струйном охлаждении

1.5. Выводы
2. ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛООБМЕНА В ДВИЖУЩЕМСЯ ЛИСТЕ ПРИ СТРУЙНОМ ОХЛАЖДЕНИИ
2.1. Основные положения модели
2.2. Теплообмен в зоне столкновения струи
2.3. Теплообмен вне зоны столкновения
2.3.1 Пленочное кипение
2.3.2 Охлаждение в воздухе
2.3.3 Излучение
2.4. Математическая модель теплообмена
2.5. Метод независимых потоков для решения многомерного уравнения теплопроводности
3. ТЕПЛООБМЕН В ДВИЖУЩЕМСЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОМ ЛИСТЕ ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ ПЛОСКИМИ СТРУЯМИ
3.1. Охлаждение одиночной плоской струей
3.2. Охлаждение системой плоских струй
3.3. Выводы
4. ТЕПЛООБМЕН В ДВИЖУЩЕМСЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОМ ЛИСТЕ ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ СТРУЯМИ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ
4.1. Особенности системы со струями круглого сечения
4.2. Теплообмен при линейной схеме расположения струй
4.3. Теплообмен при шахматной схеме расположения струй
4.4. Влияние геометрических параметров системы охлаждения
4.5. Выводы

5. ОПЫТНАЯ ПРОВЕРКА МОДЕЛИ ТЕПЛООБМЕНА И ВЫРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ
5.1. Описание объекта исследования
5.2. Основные результаты расчета температурного поля
5.3. Оценка достоверности тепловой модели
5.4. Рекомендации по совершенствованию технологии струйного охлаждения подвижного металлического листа
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:
с - удельная теплоемкость, Дж/кг-К;
D - диаметр струи, м; g - ускорение свободного падения, м/с2;
Р - давление, Па;
q - плотность теплового потока, Вт/м2; г - расстояние от оси струи, м;
Т - температура, °С; w — ширина струи, м;
х — координата вдоль направления движения полосы, м; у - координата по толщине полосы, м; z - координата по ширине полосы, м; а - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2К; у - удельная теплота парообразования, Дж/кг; о - скорость, м/с;
л, — коэффициент теплопроводности, Вт/м-К; р - коэффициент динамической вязкости, Н-с/м2; v - коэффициент кинематической вязкости, м2/с; р - плотность, кг/м3;
а - коэффициент поверхностного натяжения, Н/м; х - время, с;
Индексы:
...с - скорректированное значение (corrected);
...сг - критическое значение теплового потока (critical); .../ - пленочное кипение (film);

...w - жидкость, вода (liquid, water);

где у - теплота парообразования, ккал/кг; о - коэффициент поверхностного натяжения, кг-с/м; g - ускорение свободного падения, м/с2; рь ру - плотность жидкости (воды) и пара соответственно, кг/м3; ср/ - удельная теплоемкость жидкости, ккал/(кг -К).

Г mm

Рис. 1.18. Распределение давления и скорости в радиальном направлении на поверхности плиты, D= 10 мм [71]
ktngpcftionj .mpingf’merî i» HOfA! —4*~ - flow ZOHt?

'i'fo'Tn L'Crc iel
Рис. 1.19. Распределение давления и скорости в области столкновения плоской
струи, му=10 мм [68]