计算机仿真在电磁搅拌系统的应用与研究

计算机仿真在电磁搅拌系统的应用与研究

丁林[1]2001年在《计算机仿真在电磁搅拌系统的应用与研究》文中认为计算机仿真是利用电子计算机对物理过程、系统结构以至社会经济发展等过程进行 比较逼真的模仿。在计算机上建立系统模型,并运转和研究这个模型,使现代模型研 究方法在方法学和工具上都有了革命性的变革。计算机仿真的基础是数值计算原理, 根据系统的数学模型,编制仿真程序,对实际对象进行模拟。数值模拟与计算机图形、 图象技术、可视化技术等结合以后,计算机仿真的应用范围进一步扩大,其发展速度 也更为迅速。科学计算可视化的基本思想就是将科学计算从建立计算模型到表达计算 结果用图形的输入输出方式来实现,将复杂的数据计算和数据处理推向后台,用户主 要和图形打交道。科学计算可视化将图形生成技术和图象理解结合在一起,可以从复 杂的数据中产生图形,把计算中产生的数据信息转化为直观的、以图象或图形表示的、 随时间和空间变化的物理现象和物理量。 “搅拌”是铝熔炼中一项不可缺少的工艺过程。国外广泛的应用电磁搅拌方法,取 得明显的经济效益。而这项技术在国内还只是起步。电磁搅拌系统的仿真通过对系统 模型的分析和计算,能够提供现场安装和调试的基本数据,并通过计算机动画演示的 方式,展现电磁搅拌系统的物理特性和应用结果。对于推广电磁搅拌系统有着重要的 作用。 本文基于电磁场理论和电磁搅拌系统的实际情况建立了数学模型,并采用有限元的 数值分析方法对该模型进行了分析计算。以此为依据,在Windows环境下,采用Visual C++面向对象程序设计语言和OpenGL叁维图形标准设计了本仿真软件,其功能包括: 电磁场强度及磁场对铝液产生的电磁力的计算;用直观的图形来表示输入电流的大小、 频率以及气隙和极距对电磁力的影响;整个系统的动画显示等。

张军[2]2007年在《采用电磁结晶器从含钪矿物中制备铝钪中间合金的仿真研究》文中认为我国由于不能有效解决铝钪中间合金钪的偏析和钪的实收率过低等问题,目前尚无大规模铝钪中间合金生产厂家。工业上所需的铝钪中间合金还主要依靠进口,价格十分昂贵。通过调研发现,采用电磁结晶器连铸有解决铝钪中间合金的偏析和钪的实收率过低等问题的可能。但有很多因素影响铝钪中间合金的电磁结晶器连铸操作,若采用实物试验的方法,会造成大量试验经费的浪费和实验周期的延长。本论文在综述了电磁结晶器的机理和电磁结晶器计算机仿真技术的发展及现状后,提出采用模拟电磁结晶器来研究制备铝钪中间合金的凝固过程。从而达到优化电磁结晶器的操作参数、节约试验经费、缩短实验周期、有效指导制备铝钪中间合金的实验研究、生产;铝合金新产品的开发及性能的改进的目的。本论文主要研究工作归纳如下:1)首先建立了制备铝钪中间合金电磁结晶器的几何模型。在假设了对电磁结晶器数学建模的依据条件下,通过对电磁控制方程组进行参数无量纲化和简化,在柱坐标系中,推导出电磁结晶器内的磁准静态矢量方程的标量形式。进而推导出在柱坐标系中,电磁结晶器内电磁力的表达式。2)在分析任意形状线圈的磁场分布基础上,在电磁结晶器内,研究了不同情况下行波磁场和旋转磁场及其电磁力的分布解析模型。在依据有铝钪中间合金时的感生磁场模型,首次推导出有金属感生磁场项的叁维磁场力模型的计算公式。3)通过对电磁控制方程和流场控制方程的推导、简化处理后,得到电磁结晶器内铝钪中间合金的运动方程。在考虑多种复杂因素的前提下,首次通过换算和基本方程差分,得到用FDTD表述的温度场计算表达式、模拟凝固过程微观组织形成表达式和枝晶形貌演变的叁维模型表达式。4)在阐述了计算机编程中的问题描述、对FDTD法有重大影响的网格划分算法、制备铝钪中间合金电磁结晶器仿真系统的开发框图以及制备铝钪中间合金电磁结晶器仿真系统的几个界面后,通过制备铝钪中间合金电磁结晶器的仿真软件,模拟了电磁结晶器加载电流、频率对电磁结晶器磁场强度和磁场分布影响的仿真试验。从中发现电磁结晶器内的磁感应强度与通电电流强度成线性关系;电流强度不改变磁场分布结构;在电磁结晶器同一断面位置上,电磁结晶器壁面的磁感应强度值大于中心处的磁感应强度。提出了当结晶器内有铝钪中间合金熔液时,电磁场强度沿半径方向自边向中心的衰减速率不受电流强度变化的影响;而频率对衰减速率影响较大,具有磁场强度随着频率的增大呈自然指数增加等结论。而且仿真试验中还发现:铝钪中间合金所需电磁结晶器的加载频率较低,最佳的搅拌频率为2.5Hz;适宜的加载电流为40A。通过仿真交变电磁场对电磁结晶器中合金熔质扩散影响试验,发现Al原子要比Sc原子容易扩散,同时周边的原子影响较大,对于不同扩散浓度,高扩散浓度的扩散激活能要大于低扩散浓度下的扩散激活能等现象。5)在针对电磁结晶器加载电流、频率对铝钪中间合金组织结晶温度影响的仿真试验中,首次发现了使用电磁结晶器搅拌,电磁结晶器中的铝钪中间合金结晶温度与自然结晶温度的差值随电磁结晶器频率的增加呈线性增加,而与结晶器加载电流增加呈二次线性增加等现象。在模拟浇铸温度、冷却速度以及电磁结晶器加载电流、频率对结晶组织影响的仿真试验中,首次指出在频率为1Hz时,结晶组织以树枝晶的形式出现;当频率超过3Hz时,结晶组织粗化,但形状变为球形等现象,同时适宜的拉坯速度为300μm/s。6)为验证制备铝钪中间合金电磁结晶器仿真系统的可靠性,首先采用自己设计的叁维磁场测试工具,用实测的方法进行结果比对,结果表明实测与叁维磁场分布模拟仿真结果基本一致。由于铝钪中间合金液是不透明且高温,通过论证说明对铝钪中间合金液的运动场,可采用硫酸铜溶液模拟法来验证。硫酸铜溶液模拟法得到的模拟图与仿真得到的运动场图基本相同,说明仿真系统流场的模拟,可以反映铝钪中间合金熔液的实际运动状态。而通过铝钪中间合金液温度场实测结果与模拟结果比对,表明编制的温度场数值模拟程序计算的结果与实验测量的结果基本一致,说明该模拟程序能够正确反映铝钪中间合金电磁连铸过程的温度场分布规律。7)通过在电磁结晶器上连铸铝钪中间合金,加工处理后拍摄铝钪中间合金结晶组织图,用实际的铝钪中间合金的宏观及微观结晶组织与模拟的宏观及微观结晶组织进行比较,表明结果相近。同时,在实际应用的效果显示:在同等条件下,对铝钪合金连铸有无电磁搅拌进行试验的结果表明,未加电磁搅拌的铸锭钪的偏析为43.91%,加电磁搅拌的铸锭钪的偏析为9.5%。因此可证实该仿真系统能有效指导铝钪中间合金的制备。

王金辉[3]2005年在《末端电磁搅拌磁场的数值模拟及应用》文中进行了进一步梳理随着用户对钢材质量要求的日益提高,连铸电磁搅拌技术在世界范围内已得到较为广泛的应用。但在高碳钢连铸中,往往容易产生中心偏析、V形偏析、中心疏松等问题。末端电磁搅拌(Final Electromagnetic Stirring,FEMS)技术是改善铸坯质量的一种比较有效的方法,通过这样的设备可以很好地解决钢铁连铸中的高碳钢中心缺陷问题。 本课题从南钢电炉厂安装使用末端电磁搅拌设备出发,以方坯连铸末端电磁搅拌器为对象,研究电磁参数对铸坯质量的影响规律。为此,本文从理论解析、数学模型、计算机模拟、现场测试和运行等方面对电磁搅拌过程进行了研究。 在方坯连铸电磁搅拌过程的理论解析方面,作者运用雷诺数(Re)、磁雷诺数(Re_m)、哈特曼数(Ha)和磁相互作用参数(N)等无量纲参数来解释对电磁搅拌研究所做假设条件的合理性,利用假设条件可以使电磁搅拌过程的分析和计算得到简化。电磁过程的理论解析可为分析连铸电磁场分布与电磁力的特征提供了理论依据。 在计算机模拟方面,由于现有软件都不能很好的解决耦合场问题的局限性,作者自己编制模拟软件,作为电磁场模拟计算的工具。利用有限元理论,建立了连铸电磁搅拌过程电磁场的有限元计算模型。似FORTRAN90作为编程语言,编制了叁维电磁场计算程序,计算了不同电磁参数条件下的电磁场和电磁力分布。并由简化的模型计算由此引起的凝固前沿钢液的最大流速。 在现场测试方面,为探索电磁参数与磁场分布特征的关系,寻求最佳搅拌参数,对方坯凝固末端电磁搅拌器内旋转磁场分布进行了测量。测量结果表明,计算与测量得到的磁感应强度分布规律基本一致,这证明了模拟计算的合理性。利用数值模拟的方法分析了电磁搅拌参数(即电流强度和频率)对铸坯内未凝固钢水的流动影响规律,寻求较佳的电磁搅拌的电流强度、频率范围。为连铸电磁搅拌生产参数的选择提供了理论依据。利用数值模拟和现场测量分析结果相结合,调

吴扣根[4]2001年在《圆坯连铸结晶器电磁搅拌过程数学模拟与实验研究》文中提出连铸技术经历了60年的发展历程,以高产量、高质量和产品多样性为目标,在中间包、结晶器和二冷区开发了一系列的相关技术,目前朝着高拉速、高质量的高效连铸和近终形连铸技术的方向发展。连铸结晶器具有净化、凝固、换热和化学反应等多种功能,是控制铸坯质量的重要环节,也是影响钢液流动和凝固传热的关键部位。电磁搅拌技术具有高能量密度、非接触性和易于自动控制等优点,在连铸生产中得到了广泛的应用。结晶器电磁搅拌改善铸坯质量的机理是借助感应产生的电磁力强化钢液流动、传热等过程,因此电磁搅拌磁场和电磁力分布是分析流体流动和传热过程的基础。现在虽开展了一些连铸电磁搅拌过程物理实验与数学模拟的研究工作,但由于电磁搅拌作用机理和凝固过程非常复杂,连铸电磁搅拌理论研究和磁场分布特征的定量分析还很欠缺。这是连铸电磁搅拌过程研究的难点,制约着电磁搅拌技术的发展与应用。 本课题来自宝钢委托研究项目《高拉速无缺陷圆坯连铸制造技术》。该项目要求,以圆坯连铸结晶器电磁搅拌为对象,探明铸坯的质量缺陷的影响因素,为此,本文从理论解析、数学模型、计算机模拟、实验测定和现场运行数据的优化等方面对电磁搅拌过程进行了研究。 在圆坯连铸电磁搅拌过程的理论解析方面,作者分析了雷诺数(Re)、磁雷诺数(Re_m)、哈特曼数(Ha)和磁相互作用参数(N)等2001年上海大学博士学位论文无量纲参数及其对连铸电磁搅拌过程的影响。依据电磁流体力学的控制方程,推导了直角和圆柱坐标系下的连铸结晶器内磁准静态方程及其电磁力的表达式。本文指出:在低频磁场的电磁搅拌过程中,可以忽略钢液流动对电磁场的影响,简化电磁搅拌过程的分析与计算。作者以数学解析方法,建立了任意形状线圈的磁场分布模型。并在此基础上,推导了连铸结晶器内的磁场与电磁力解析模型。该模型表明了磁场和电磁力与电流强度、频率、搅拌器极对数、空间位置及媒介性质等参数有关,可为分析连铸电磁场分布与电磁力的特征提供了理论依据。 根据流动和传热的通用方程,作者在直角和柱坐标系下分别建立了有、无电磁搅拌两种情况下的连铸结晶器内二维和叁维流动和传热数学模型,并以矢量磁位和标量电位组合方法表述了连铸电磁搅拌过程的电磁场模型。此外,本文针对有、无电磁场作用情况,分析了结晶器内弯月面形状的数学模型,认为在低频电磁搅拌条件下,弯月面形状计算方程中增加了电磁力项,电磁力的有旋分量驱使钢液运动,从而影响了弯月面形状。这些模型为推导电磁搅拌过程有限元模型和进行数值分析提供了基础。 作者选用兼有传热、流动和电磁场功能的ANSYs有限元软件作为电磁搅拌过程模拟计算的工具。利用有限元理论,建立了连铸电磁搅拌过程凝固传热、流体流动、电磁场和祸合场的有限元计算模型。应用ANSYS程序设计语言,编制了连铸结晶器电磁搅拌过程的二维和叁维电磁场、流场和温度场计算程序,探索性地计算了不同工艺参数条件下的电磁场、流场和温度场分布,分析了电磁搅拌与浇注工艺参数的影响效果。计算结果表明:在低频条件下,钢液对磁场的分布影响较小,因而可以用空载时测量的结果作为有钢液时的近似估计,对实际应用具有指导意义。 圆坯连铸结晶器电磁搅拌过程数学模拟与实验研究 为了给数值分析提供实验基础和验证模拟结果,根据相似原理和应力应变理论,作者自制了一套能测试熔体电磁搅拌力的装置,提出了一种测量磁感应强度的新方法一分量法。从实验室模拟角度对连铸结晶器内磁场分布、电磁力和弯月面形状进行了测试。之后,为探索搅拌器的结构与磁场分布特征的关系,寻求最佳电磁搅拌参数,在现场对圆坯和方坯结晶器内旋转磁场分布进行了测量。实验结果表明,磁场的空间分布受到电流强度、频率、电磁搅拌器的极对数、空间位置和结晶器断面等影响。磁感应强度随电流强度增大而增大、随频率增大而减小。在结晶器同一高度位置的断面上,从中心到结晶器壁面磁感应强度逐渐增加,在中心与壁面处的磁感应强度幅值相差不大。在中心轴线方向上磁感应强度在搅拌器中心位置处有最大值,呈现了“中间大、两端小’,的分布规律。为分析电磁搅拌对连铸圆坯质量的影响,在工厂进行了生产试验,采集了试验数据。利用模式识别方法分析了电磁搅拌参数(电流强度和频率)和其它浇注工艺参数(拉速、过热度、二冷比水量)对铸坯质量影响规律,寻求了较为合理的拉速、过热度的区域和较佳的电磁搅拌的电流强度、频率范围,利用该分析结果有效地控制了铸坯质量。此外通过对比性试验,证明了这些工艺参数对改善铸坯质量的不同作用效果。 结合理论分析,作者比较了电磁搅拌过程仿真计算与实验结果,讨论了连铸结晶器电磁搅拌过程中的电磁搅拌强度、电磁搅拌器安装位置、凝固坯壳厚度和设备结构参数等问题。仿真计算得到的电流强度、频率、结晶器出口处凝壳厚度优化值与实验测量结果吻合的较好。计算与测量得到的磁感应强度分布规律一致,但计算较测量的磁感应强度峰值?

王学兵[5]2008年在《圆坯连铸结晶器内电磁场、流场的数值模拟与实验研究》文中指出在钢的连铸过程中,电磁搅拌因其具有不接触钢液而在钢液中产生搅拌作用的优点,成为继浸入式水口、保护浇注等连铸技术之后最重要发展之一,受到广泛的关注和应用。该技术不仅可以有效改善铸坯的表面及皮下质量,改善铸坯内部组织结构,扩大等轴晶区,减轻或消除中心偏析、中心缩孔等内部缺陷,而且在放宽对连铸工艺的要求,扩大连铸钢种,提高拉速,促进高效无缺陷优质铸坯的生产中均发挥了重要作用。结晶器电磁搅拌过程是一个复杂的流动、传热以及存在相变的冶金过程。单纯利用理论解析的方法进行分析是十分困难的。本文采用ANSYS10.0有限元分析软件,以马钢炼钢厂圆坯连铸结晶器电磁搅拌为研究对象,开展“圆坯连铸结晶器内电磁场、流场及温度场的数值模拟与试验研究”。完成的工作主要有几个方面:1)基于Maxwell方程组,阐明了电磁搅拌过程中二维和叁维电磁场、电磁力以及相应边界条件的处理方法;应用磁流体力学的基本理论建立了连铸电磁搅拌过程中电磁场、流场及温度场耦合分析模型。2)采用ANSYS10.0分析软件,以马钢—炼钢圆坯连铸为原型,建立了二维有限元模型,对圆坯连铸结晶器电磁搅拌过程中搅拌器中心横截面内电磁场、电磁力进行研究;同时研究了电磁搅拌参数、结晶器铜管以及断面尺寸的影响规律。3)采用叁维有限元模型,对结晶器电磁搅拌过程中结晶器内叁维电磁场分布规律以及电磁搅拌作用下的钢水流动及传热过程进行了初步研究,为进一步优化浸入式水口结构及潜入深度,改善结晶器内钢水的流动、传热及凝固过程做准备。4)通过现场实际测量,优化了电磁场、流场及温度场有限元计算模型并为连铸电磁搅拌参数的优化提供实验依据,在模拟计算和实验研究的基础上确定了部分钢种的最佳电磁搅拌工艺参数,并在实际生产中取得良好效果。

宿国栋[6]2007年在《板坯连铸二冷区电磁搅拌耦合分析》文中进行了进一步梳理本文主要以提高搅拌力为目的,对二冷区板坯电磁搅拌器结构尺寸进行改造,并优化工艺参数。依据电磁场的基本原理、计算流体动力学(CFD)理论及有限元法,建立了描述板坯连铸二冷区内电磁搅拌的电磁场、流场及磁—流耦合的叁维有限元数学模型,借助ANSYS软件对板坯二冷区电磁搅拌过程进行了瞬态数值模拟耦合分析。详细分析了电磁搅拌过程中铸坯内磁感应强度、电磁力以及钢液流动的情况。结果表明:1)通过计算结果与实测对比可知,本文建立的有限元模型是可靠的,二冷区内钢液分别在卷筒式、凸极式两种结构电磁搅拌器的作用时,二者得到的磁场分布是一致的,钢液受到相似特征的行波电磁搅拌力。2)二冷区内卷筒式电磁搅拌器作用时,产生较大的磁感应强度及电磁力,钢液在此电磁驱动力作用下的流速明显大于凸极式搅拌器作用时的流速,因此卷筒型结构的二冷区板坯电磁搅拌器更优于凸极式的搅拌效果。3)增加磁极、磁轭纵向截面积,可增加铁芯的导磁量,从而增加了钢液所受的电磁搅拌力,使钢液流速进一步提高,因此可收到更好的搅拌效果。通过结构尺寸优化分析可得,凸极式电磁搅拌器较佳的结构尺寸为:磁极宽150mm,磁极、磁轭高450mm,磁轭厚220mm。4)增加线圈电流频率,钢液流速先增加后减小,;增加线圈电流强度,搅拌区域钢液流速单调增加,当电流强度大于800A时,电流强度对钢液流速影响不大。由参数优化分析可知,800A、3Hz为理想的工艺参数。利用本文提出的数学模型及模拟结果可以分析具体工况和具体操作参数下的二冷区内钢液的电磁场与流场,对设计合理的电磁搅拌器结构、指导连铸工艺实际生产和电磁搅拌器的优化设计提供了依据。

彭举[7]2009年在《沥青混合料搅拌设备控制系统研究与设计》文中进行了进一步梳理随着我国公路建设事业的不断发展,尤其是高等级公路建设的飞速发展,对高等级筑路材料沥青混合料的需求也在逐年的提高;当前形势下,在国家扩大内需不断加强基础设施建设,尤其是公路建设政策下,沥青混合料搅拌设备的自动化、智能化以及关键控制环节技术的不断创新显得尤为重要。本文通过分析高等级沥青混合料生产的工艺流程、控制任务和控制对象的系统特性,构建了上下位机的控制系统结构。上位机采用工控机(IPC),下位机采用可编程控制器(PLC)。并结合LB2000型生产设备,研究了工艺设备的控制流程、物料精确计量、油石比控制和料温控制等关键技术。对影响沥青混合料质量的料温控制和配料计量进行了详细深入的分析,提出了系统的总体解决方案。建立了料温控制以及配料计量的数学模型,分析了被控对象的特性,针对料温控制大惯性、纯滞后、系统参数出现波动的特点,将系统辨识和自适应控制方法应用到系统中,使用自校正PID控制方法进行料温控制;结合配料计量控制精度要求高、多次重复的特点,将迭代自学习控制方法应用到配料计量控制中,并对以上控制方法进行了计算机仿真,取得了很好的控制效果。论述了温度检测和配料计量中模拟信号和开关量输入信号处理电路设计的依据,并设计了相应的电路,提高了系统的抗干扰能力和可靠性。最后应用SIMATIC WinCC软件完成了监控管理系统人机界面的研究与设计。

陈伟[8]2014年在《圆坯连铸电磁搅拌的模拟与工艺研究》文中提出现代连铸工艺虽然采用了浸入式水口、保护渣、气体保护等措施,使得铸坯质量得到很大改善,但是,直到采用了电磁搅拌技术,才可能对铸坯组织结构进行控制。扩大铸坯的等轴晶区,减轻铸坯的中心疏松、中心偏析和中心缩孔,是连铸电磁搅拌技术在连铸生产中得到广泛应用的重要原因。本文以国内某大型钢企电炉圆坯连铸机的旋转型结晶器和凝固末端组合电磁搅拌器为研究对象,在ANSYS Workbench平台下,采用ANSYS Maxwell和ANSYS Fluent对结晶器电磁搅拌和凝固末端电磁搅拌分别建立了数学模型并进行研究计算,揭示了结晶器内钢液和凝固末端液芯的磁场、流场分布规律。在结晶器电磁搅拌(M-EMS)条件下,磁场以与励磁电流相同的频率绕轴线旋转,钢液所受电磁力以2倍于励磁频率的变化率旋转。在铸坯轴向方向上,从钢液面处向搅拌器中心铸坯内的磁感应强度和电磁力逐渐增大,从搅拌器中心向结晶器出口方向磁感应强度和电磁力逐渐减小。随着电流强度的增大铸坯内的磁感应强度和切向电磁力都增大;随着励磁频率的增加铸坯内的磁感应强度降低;在2-8Hz的励磁频率时钢液所受切向电磁力随励磁频率的增加而加大,在励磁频率超过9Hz后,随着励磁频率的增加切向电磁力减小;励磁频率在2-8Hz范围内时,随着励磁频率的升高,钢液的周向流速越大,在电流强度在200~400A范围内,随着电流强度的提高,钢液的搅拌强度也越大。在搅拌器横截面内,从铸坯中心向边缘方向磁感应强度和电磁力都逐渐增大,电磁力呈周向分布,与磁场旋转方向一致,铸坯中心处切向电磁力几乎为0;钢液的周向流速从铸坯中心向铸坯边缘不断增大,在铸坯边缘处附近达到最大值,在励磁频率为8Hz,电流程度为400A时最大为0.25m/s,在结晶器壁面附近切向流速趋于O。由于切向电磁力导致钢水的流动方向由向下改变为倾斜向铸坯边缘,使从水口流出的高温钢水的冲击深度变浅,从而提高温区,同时使径向温度提高,减小凝固前沿的温度梯度,有利于传热。在凝固末端电磁搅拌(F-EMS)条件下,钢液凝固前沿处磁场强度随励磁频率的升高而小幅度降低,随电流强度的增大近似线性增加,在励磁频率为12Hz,电流强度为600A时搅拌器中心铸坯凝固前沿处磁感应强度为900Gs;钢液凝固前沿处电磁力在频率为9-12Hz范围内随励磁频率升高而增大,在12-20Hz范围内随励磁频率升高而减小,在励磁频率为12Hz,电流强度为600A时达到最大值630N/m3;钢液凝固前沿最大周向速度在频率为9-12Hz范围内切向流速随励磁频率升高而增大,在12-20Hz范围内切向流速随励磁频率升高而减小,在励磁频率为12Hz,电流强度为600时达到最大值0.19m/s。

齐彦峰[9]2005年在《连铸喷嘴性能检测系统及二冷仿真软件的开发》文中研究表明二冷过程对连铸坯质量有很重要的影响。寻求合理的二冷制度是板坯连铸生产过程中所需解决的主要问题,以使不仅可以满足铸坯冷却的要求,并且能够保证铸坯质量。目前,通过计算机仿真对二冷凝固过程进行解析已成为研究二冷制度的重要手段。 本论文首先研制了新型的二冷喷嘴性能测试系统,系统采用移动喷嘴,定测试点的方法来测试不同喷射位置的水流密度和冲击压力,测试过程在计算机上控制进行,提高了测试效率和精度。对喷嘴的冷、热态性能进行了测试,得到喷嘴的水流密度分布和传热系数关系式,为计算机仿真提供了较精确的边界条件。另外,本文对实验室已有的连铸二冷计算机仿真软件进行了完善。实现对二冷区各冷却段冷却水量的自动计算。根据不同拉速下计算出的冷却水量,回归得到了拉速相关配水关系式中的各项参数。应用简单梁、板的弯曲理论,建立了连铸板坯应变分析模型,计算铸坯凝固前沿鼓肚应变、矫直应变和错位应变沿拉坯方向的分布。应用仿真软件,对南钢的铸机浇铸20g钢时的应变分布进行了模拟,分析了拉速、钢水过热度和二冷制度等工艺参数对铸坯凝固前沿应变的影响。 仿真软件实现了对二冷非稳态过程的模拟。非稳态过程的二冷配水采用平均拉速的参数配水法,避免水量随拉速突然变化而使铸坯表面温度产生大的波动。模拟的结果表明,非稳态过程采用平均拉速配水能满足铸坯的冷却要求。

佚名[10]2003年在《《矿山机械》杂志300期总索引(1973.1~2003.12)》文中提出价帐脚乞航玲滋电长吞雀傲聋场澎傀粼份诊准说明:①代号前两位数字指“年”,后两位指“期”;本刊1981年前为双月刊,1981年改为月刊; ②因历史政治原因,个别文章删除; ③个别文章名有文字变动; ④因工作浩繁,时间仓促,个别疏漏枉错在所难免,敬请惠正;

参考文献:

[1]. 计算机仿真在电磁搅拌系统的应用与研究[D]. 丁林. 北方工业大学. 2001

[2]. 采用电磁结晶器从含钪矿物中制备铝钪中间合金的仿真研究[D]. 张军. 昆明理工大学. 2007

[3]. 末端电磁搅拌磁场的数值模拟及应用[D]. 王金辉. 东北大学. 2005

[4]. 圆坯连铸结晶器电磁搅拌过程数学模拟与实验研究[D]. 吴扣根. 上海大学. 2001

[5]. 圆坯连铸结晶器内电磁场、流场的数值模拟与实验研究[D]. 王学兵. 辽宁科技大学. 2008

[6]. 板坯连铸二冷区电磁搅拌耦合分析[D]. 宿国栋. 内蒙古科技大学. 2007

[7]. 沥青混合料搅拌设备控制系统研究与设计[D]. 彭举. 长安大学. 2009

[8]. 圆坯连铸电磁搅拌的模拟与工艺研究[D]. 陈伟. 东北大学. 2014

[9]. 连铸喷嘴性能检测系统及二冷仿真软件的开发[D]. 齐彦峰. 重庆大学. 2005

[10]. 《矿山机械》杂志300期总索引(1973.1~2003.12)[J]. 佚名. 矿山机械. 2003

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