本科生畢業(yè)答辯PPT胡志強(qiáng)

1、LOGO板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)單雙循環(huán)流行為單雙循環(huán)流行為n學(xué)學(xué) 生：吳彬生：吳彬n指導(dǎo)老師：孫健指導(dǎo)老師：孫健2014本科畢業(yè)生論文答辯冶金與材料工程學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院 2014-06-08 LOGO論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容n第一第一章章 緒論緒論n第二第二章章 高爐爐缸侵蝕監(jiān)測(cè)模型高爐爐缸侵蝕監(jiān)測(cè)模型n第三第三章章 誤差討論誤差討論n第四第四章章 結(jié)論結(jié)論主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容本文提出一種利用預(yù)埋熱電偶在線監(jiān)測(cè)高爐爐缸、爐底爐襯殘余厚度的“移動(dòng)邊界”的方法，將未知邊界傳熱反問題轉(zhuǎn)化成無約束最優(yōu)化求解問題。依據(jù)數(shù)值傳熱學(xué)、有限元法、最優(yōu)化方法建立高爐爐缸爐底二維

2、穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)學(xué)模型。 研究?jī)?nèi)容為：u(1)建立高爐爐缸爐底二維穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)學(xué)模型；u(2) 求解溫度場(chǎng)及溫度梯度分布;u(3) 計(jì)算爐缸內(nèi)部侵蝕形貌;u(4) 繪制出爐缸侵蝕線以及爐襯殘余厚度；u(5) 討論模型可靠性，分析模型誤差及誤差原因。 n鋼鐵企業(yè)中，由于高爐的日益大型化和復(fù)雜化使得高鋼鐵企業(yè)中，由于高爐的日益大型化和復(fù)雜化使得高爐大修成本變得相當(dāng)巨大。而高爐爐缸、爐底的壽命爐大修成本變得相當(dāng)巨大。而高爐爐缸、爐底的壽命是影響一代高爐壽命的決定性因素之一。因此，高爐是影響一代高爐壽命的決定性因素之一。因此，高爐爐缸、爐底的良好工作狀態(tài)和長(zhǎng)壽對(duì)于高爐獲得良好爐缸、爐底的良好工作狀態(tài)和長(zhǎng)壽對(duì)于

3、高爐獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和延長(zhǎng)高爐壽命都具有重要意義。如的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和延長(zhǎng)高爐壽命都具有重要意義。如何盡可能的延長(zhǎng)高爐爐齡就成了煉鐵工作者始終關(guān)注何盡可能的延長(zhǎng)高爐爐齡就成了煉鐵工作者始終關(guān)注的重點(diǎn)之的重點(diǎn)之。為保證高爐長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行和獲得良。為保證高爐長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行和獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，需要對(duì)高爐爐缸爐底工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)好的經(jīng)濟(jì)效益，需要對(duì)高爐爐缸爐底工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。目前通用的方法是建立數(shù)學(xué)模型，通過熱電偶實(shí)測(cè)。目前通用的方法是建立數(shù)學(xué)模型，通過熱電偶實(shí)測(cè)溫度計(jì)算得到爐襯殘余厚度，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)爐缸的測(cè)溫度計(jì)算得到爐襯殘余厚度，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)爐缸的目的目的研究的目的及意義研究的目的及意義

4、第一章第一章 緒論緒論n1、課題背景課題背景n2、文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述n3、本文研究?jī)?nèi)容與意義本文研究?jī)?nèi)容與意義第二章第二章 物理實(shí)驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)圖 2-1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖Unit：mm通過固定水流量后不斷調(diào)節(jié)氣量觀察流型，得到保持雙循環(huán)流的臨界吹氣量，見下表。結(jié)合后面數(shù)值模擬工作，能夠更清楚地認(rèn)識(shí)單雙循環(huán)流的轉(zhuǎn)換條件。名稱參數(shù)液體流量, m3h-11.481.922.322.743.163.584.00臨界氣流量, m3h-10.0360.060.1260.1860.2760.4020.528氣液比, %2.433.165.436.798.7311.2313.20第三章第三章 單雙循環(huán)流的數(shù)值模擬單

5、雙循環(huán)流的數(shù)值模擬()0iiuxjiiijiijijjijuuupuu ugtxxxxxx 連續(xù)方程湍流流動(dòng)采用工程上應(yīng)用最廣的標(biāo)準(zhǔn)湍流流動(dòng)采用工程上應(yīng)用最廣的標(biāo)準(zhǔn)k k 雙方程模型雙方程模型 ()()()jjjtitjjkiiiju kuuukktxxxxxx212()()()jjjtitjjiiijuuuuCCtxxxkxxxk 2/tdCk11.43C 21.93C 0.09dC 1.0k1.3邊界條件設(shè)定名稱參數(shù)條件液體密度, kgm-3998.2動(dòng)力粘度, kgsm-2 1.00510-3入口速度, ms-1 0.72入口面積, m29.8010-4等效水力直徑, m3.2910-2

6、湍流強(qiáng)度4.5410-2湍動(dòng)能, m2s-2 1.5910-3湍動(dòng)耗散率, m2s-34.5110-3自由液面滑移壁面，剪切力為0出口類型壓力出口壁面無滑移圖3-3 不同氣量條件下結(jié)晶器中心對(duì)稱面速度分布glQQ2ggllgllcosJJJJFgD0.00.20.40.60.803691215 Qg/Ql=16.35F0.84R2= 0.991Qg/Ql=16.54F0.77R2= 0.998Numerical simulationPhysical experimentQg/Ql，%FSingle recirculation flow patternDouble recirculation f

7、low pattern0.00.51.01.52.02.50.10.20.30.40.5 Slab thickness，m0.050.100.150.200.250.30Hydralic diameter，mSlab width，m0.000.020.040.060.080.10036912 Qg/Ql=34.75F0.43R2= 0.997Qg/Ql=35.91F0.46R2= 0.999Numerical simulation Prediction by similarity theoryQg/Ql，%FSingle recirculationflow patternDouble reci

8、rculationflow patternbglaQQF-1.2054gll=0.0955Q QQ=0.084119.97glQQ 1002003004005006000123456Qg/Ql=10-5Ql2.08R2=0.925 Qg/Ql, %Ql第四章第四章 結(jié)論結(jié)論u(1) (1) 提出一個(gè)包含氣流量和水流量、氣體和液體密度、板坯尺提出一個(gè)包含氣流量和水流量、氣體和液體密度、板坯尺寸和水口出口角度參數(shù)在內(nèi)的無量綱數(shù)，利用該數(shù)和氣液體寸和水口出口角度參數(shù)在內(nèi)的無量綱數(shù)，利用該數(shù)和氣液體積比的關(guān)系作為形成單雙循環(huán)流的判定條件，在臨界曲線以積比的關(guān)系作為形成單雙循環(huán)流的判定條件，在臨界曲線以

9、上區(qū)域?yàn)閱窝h(huán)流，以下為雙循環(huán)流。判定條件適用于常規(guī)上區(qū)域?yàn)閱窝h(huán)流，以下為雙循環(huán)流。判定條件適用于常規(guī)的板坯結(jié)晶器。的板坯結(jié)晶器。u(2) (2) 對(duì)于本水模擬實(shí)驗(yàn)，水流量為對(duì)于本水模擬實(shí)驗(yàn)，水流量為3.16 m3h3.16 m3h-1-1時(shí)，氣量時(shí)，氣量4.6 4.6 LminLmin-1 -1為區(qū)分單雙循環(huán)流的臨界值。為區(qū)分單雙循環(huán)流的臨界值。u(3) (3) 對(duì)應(yīng)常規(guī)板坯結(jié)晶器，臨界吹氬量隨著結(jié)晶器寬度的增大對(duì)應(yīng)常規(guī)板坯結(jié)晶器，臨界吹氬量隨著結(jié)晶器寬度的增大而降低；隨著液體密度的增大而降低；隨著氣體密度的增大而降低；隨著液體密度的增大而降低；隨著氣體密度的增大而增加；隨傾角的增大而增大；隨著浸入式水口浸入深度的而增加；隨傾角的增大而增大；隨著浸入式水口浸入深度的增加而增加。增加而增加。u(4) (4) 用乘冪關(guān)系可以更好地反映給出的氣量和澆注流量之間的用乘冪關(guān)系可以