1、平均流速曲线图根据趋势曲线所示，曲线近似抛物线。为了使趋势曲线更加近似抛物线，可以调节管道间距和喷嘴间距来调节曲线。相比方案设计方案设计二方案设计三，工作量减小，节省了时间。喷嘴方案的制定.气雾冷却系统结构对模具钢冷却均匀性的影响因素气雾冷却系统是采用气雾方式冷却薄的模具钢板，其中，气雾喷嘴是气雾冷却装置中的关键部件，它的功用就是将管道输送来的气水在其腔内结构中混合，喷射出均匀的小液滴到钢板表面上。理想状态的气雾喷射是在钢板的横向断面方向上除最边部外各点喷水量样，但是由于整个断面布置几十个喷嘴，是很难达到均匀分布的。喷嘴管道结构，气雾喷射由进水，进气两个管道组成，也就是说每个喷嘴的来水，来气的速度矢量分布均匀，才能保证整个喷雾组横向上单个喷嘴冷却强度相等，所以必须对管道结构进行优化设计。由于每个喷嘴在气水管道结构的位置不同，气水流动速度不同，不可能做。

2、它外形尺寸如图所示。在模型简化时，由于用软件对水和气的管道同时建模属于二相问题，处理起来复杂，忽略里面流动气体管道的影响，将气的作用视为对水的吹散，以便形成气雾。为了使计算方便，我们采用二维模型，在本章的设计方案中，均采用二维模型。通过软件的分析，我们可以得到气雾冷却设备中的流体在管道内的速度云图和从喷嘴口喷出流体的流速图，如图所示和图所示。图流体在管道中流动的速度云图图从喷嘴口喷出流体的流速图根据图，将个喷嘴从左到右编号。个喷嘴中喷出的流体平均流速如表所示。表气雾冷却系统设计方案中从喷嘴口喷出的流体平均速度喷嘴号速度喷嘴号速度.根据表做出设计方案中从喷嘴喷出流体的平均流速曲线，如图所示。图设计方案的从喷嘴口喷出流体的平均流速曲线根据图所示，这种方案所得到的流体曲线为右侧喷嘴流量相对较大，左侧流量相对较小的曲线。流速在号喷嘴间流速缓慢增大，在号喷嘴间。

3、间增加两条进水管道的方式来增大号喷嘴喷出流体的流速。因此，我们提出了新的改进方案。气雾冷却设备设计方案四如图所示，设计方案四中由四条进水管道通入供水管道，同时，有四根进气管道通入供气管道，由供水管道和供气管道下端的个喷嘴喷出流体。图设计方案四在设计方案四中，采用了个喷嘴均匀分布的结构，并且设置喷嘴间间距均为，其它尺寸设置如图所示，通过软件建模，并且使用软件分析得到设计方案四中流体在管道中流动的速度分布云图和从喷嘴口喷出流体的流速图，如图和图所示。图设计方案四中流体在管道中流动速度分布云图图设计方案四中从喷嘴口喷出流体的流速通过软件计算分析，得到从个喷嘴口喷出流体的平均速度数据表，如表所示。表方案设计四中从喷嘴口喷出流体的平均流速表喷嘴编号出口流速喷嘴编号出口流速.根据表数据做出从个喷嘴口喷出的流体的平均速度曲线图，如图所示。图设计方案四喷嘴喷出流体的。

4、处的网格加密，以获得较高的计算精度。对于气雾冷却设备中的流动情况，我们可以划分它的边界条件为进口边界出口边界壁面边界。对于进口边界条件的设置，由于水流经过较长管道的运动，可以认为它的流速和压力是均匀的。所以进口边界条件设为.。设置喷嘴的出口边界时，由于喷嘴的流速是未知的，而它的压力是常数即外界大气压，设.。将假设好的方案进行建模，用软件分析时，为了简化计算，节约时间，并且反应喷嘴出口的流量分布，我们采用了二维模型，从而定性的分析出喷嘴出口流量曲线形状。为了使模具钢得到均匀冷却，理想状况下的喷嘴的流量曲线应为中凸类抛物线。气雾冷却设备方案设计气雾冷却设备的方案类型气雾冷却设备方案设计图所示为气雾冷却系统方案，即在管道左侧通入水和气，由焊接在管道上的个喷嘴喷出流体。图设计方案图示对于气雾冷却设备方案设计，假设个喷嘴均匀分布，并且每个喷嘴之间的距离均为，其。

5、雾冷却设备设计方案三的流体在管道中流动时流速分布云图和从个喷嘴喷出的流体流速图。如图和图所示。图设计方案三的流体在管道中流动时流速云图图设计方案三的从喷嘴口喷出流体速度分布使用软件分析气雾冷却设备设计方案三的模型，可以得到从个喷嘴口喷出的流体平均流速数据表，如表所示。表方案设计三的从喷嘴口喷出流体的平均速度表喷嘴号速度喷嘴号速度.根据表中的数据做出设计方案三中从喷嘴喷出流体的平均流速分布曲线，如图所示。图设计方案三的喷嘴速度分布曲线图观察气雾冷却设备设计方案三的流体曲线，可以发现该曲线有三处凸起，并且有两处凸出曲线部分对应相应的两个进水管道。根据对设计方案三的多次模拟实验，得出流体曲线有如下性质曲线中间部分对应极大值。曲线的两端极大值对应进水管口。通过改变喷嘴间距，可以增大号喷嘴至号喷嘴喷出流体的速度值，但是实验起来比较复杂，所以采用在号喷嘴与号喷嘴。

6、到完全样，因而要先根据喷嘴进气进水管道结构的气水量分布特性进行分析，通过优化结构设计，使每个喷嘴的出口速度矢量接近相等。喷嘴喷射的雾滴颗粒均匀，流动稳定性接近，才能保证钢板冷却均匀，板形平直。.气雾冷却系统模型的建立模型的建立喷嘴的分布采用进行建模，用进行迭代求解。建模前对实际物体进行简化，方便建模，使工程量减少。由于，喷嘴分布未知，通过假设喷嘴分布，以及使用多次模拟，得到相应得假设的流量曲线，从中选择到最佳方案，这也要求我们需要对模型进行简化处理。模型的简化由于通入汽的作用主要是将水雾化，不会影响出水口水的流量分布。所以，可以用出水口水的流量曲线代表气雾冷却设备的气雾流量曲线。同时，用对水管道和汽管道同建立模型，属于处理二相问题，模型计算过程也会较复杂。综上所述，本课题的模型用水管道代替。由于气雾冷却上喷系统和下喷系统喷嘴分布致，为了简化计算，可以。

7、，流速曲线突然递减，在号喷嘴间，流速突然增大。我们可以通过改变喷嘴间距使设计方案的的流体曲线呈现中凸曲线形状。但是通过改变喷嘴间距使得喷出的流体呈中凸曲线的方法会使得设计复杂，同时，该方案适用于空间较小的情况下。由于气雾冷却设备的空间足够，所以可以考虑更佳方案。气雾冷却设备方案设计二如图所示，气雾冷却设备方案二由管道上端通入水和气，并且由供水管和供气管下端的个喷嘴喷出流体。并且将个喷嘴从左至右分别编号。图设计方案二简图在气雾冷却设备设计方案二中，假设个喷嘴均匀分布，并且喷嘴间间距均为，其它外形尺寸如图所示，通过软件建模，并且用软件分析可以得到气雾冷却设备设计方案二中的流体在管道中流速分布云图和从喷嘴口喷出流体的流速如图和图所示。图设计方案二的管道中流体流速分布云图图喷嘴喷出流体的流速图根据软件分析，可以得到气雾冷却设备设计方案二中个喷嘴喷出的流体平均。

8、如图和图所示。图方案的气雾冷却系统流体在管道中流动的速度云图图方案中从喷嘴口喷出流体流速分布图使用软件，计算出每个喷嘴对应的喷出流体的平均流速，整理数据做出表格，如表所示。表方案中从号喷嘴喷出流体对应的流速表喷嘴编号出口流速喷嘴编号出口流速.根据表中的数据做出气雾冷却系统中从个喷嘴喷出流体平均流速的曲线图，并且使用次多项式对所做出的曲线拟合，从而得到它的趋势线，如图所示。图喷嘴分布方案的从喷嘴口喷出流体的平均速度曲线结论通过分析图中管道速度云图，得出进水管道通过四根管道按从左到右的顺序规定为号管道进入供水管道时，号和号管道中流体的流速略大于号和四号管道中流体流速，这种现象有助于号和号之间喷嘴喷出流体的流速略大于其他喷嘴喷出流体的流速，有利于个喷嘴喷出的流体曲线呈中凸类抛物线形式。但是观察图中喷嘴喷出流体的速度曲线，该流体流速曲线接近中凸抛物线，但是号。

9、流速表，如表所示。表方案设计二中从喷嘴喷出流体平均流速表喷嘴号速度喷嘴号速度.根据表中的数据做出从喷嘴口喷出流体速度曲线，如图所示。图设计方案二的从喷嘴口喷出的流体平均速度分布曲线观察气雾冷却系统设计方案二中从个喷嘴口喷出的流体平均流速曲线，发现所做出的流体曲线为中间凸但是两侧也凸的曲线即中间喷嘴和两侧喷嘴喷出流体的流速较大，其余部位的喷嘴喷出的流体流速相对较小。虽然通过改变喷嘴分布使得喷出的流体曲线特性，使其仅具有中凸特性，但是调节过程相对复杂，用时也比较多。因此我们可以考虑更佳方案。气雾冷却设备设计方案三如图所示，气雾冷却设备设计方案三中，设置两根对称管道通入水或气，并且由供水管和供气管下端的个喷嘴喷出流体。图设计方案三的简图在气雾冷却设备设计方案三中，假设个喷嘴均匀分布，并且喷嘴间间距均为，其它外形尺寸如图所示，通过软件建模，使用软件分析得到气。

10、。设置喷嘴的出口边界时，由于喷嘴的流速是未知的，而它的压力是常数即外界大气压，设.。管道壁面边界条件为壁面，壁面。气雾冷却系统的喷嘴方案设计气雾冷却设备的喷嘴共个，并且按顺序对喷嘴进行编号号，通过多次假设喷嘴间距，进行多次模拟分析，对每组实验得出的不同的结果，并且对每组结果进行作图分析，观察哪组数据的图形的趋势线最接近中凸曲线图形，从而确定最佳方案。根据方案设计四的分析，为了使号喷嘴喷出的流量最大，将号喷嘴间距减小，第组喷嘴方案如表所示。表第组气雾冷却系统喷嘴方案设计从至间距从至间距对第组喷嘴方案进行建模，将喷嘴位置网格相对其他位置网格细化，如图所示。图喷嘴设计方案的模型将模型导入软件中，检查网格质量，如下所示.,,.网格检查无误后，根据软件对方案的喷嘴分布的模型计算，得到方案的气雾冷却系统流体在管道中流动的速度云图和从个喷嘴喷出的流体流速的分布图，。

11、喷嘴和号喷嘴喷出流体流速比号喷嘴和号喷嘴流体流速略大。根据喷嘴分布方案，曲线比较接近中凸曲线，为了使其更加接近中凸曲线的特性。在对喷嘴方案多次模拟实践中，为了方便调节，总结了下述规律喷嘴间距小，对应喷嘴喷出流体流量大，同时喷嘴间距大，对应喷嘴喷出流体流量小的特点，为了减小号喷嘴和号喷嘴喷出流体的流速，同时增大号喷嘴喷出流体的流速，我们从新设计了喷嘴分布方案，增大号喷嘴与号喷嘴之间以及号喷嘴与号喷嘴之间的间距，同时减小了号喷嘴和号喷嘴之间以及号喷嘴和号喷嘴之间的间距，如表所示。表第二组气雾冷却系统喷嘴方案设计从至间距从至间距对第二组气雾冷却系统的喷嘴方案设计进行建模，由于喷嘴相对重要，所以将喷嘴位置网格相对其他位置网格更加细化，如图所示。图气雾冷却系统的喷嘴设计方案二模型将气雾冷却系统的喷嘴设计方案二的模型导入软件中，进行网格检验，检验结果如下所示.,。

12、只考虑下喷系统的喷嘴分布。喷嘴的结构复杂，在中建立它的模型不方便，采用矩形来代替它的结构，为使喷嘴等效更佳合理化，需要保持实际进出口的水量之比和模型进出口的水量之比为定值。所以设置等效为喷嘴的矩形的宽为。气雾冷却系统结构气雾冷却系统模型建立根据气雾冷却设备的特点，建立了简化的气雾冷却系统模型，如图所示，为了方便和简化计算，采用了二维模型。本节所要做的是设计气雾冷却系统的结构，并且通过调节喷嘴的间距使得喷出的流体曲线呈现中凸曲线，所做的是定性分析，虽然二维模型与三位模型比较，存在较大误差，但是同样呈现喷嘴喷出流体的曲线特性，所以选择二维建模。图气雾冷却模型边界条件设置对于气雾冷却设备中的流动情况，我们可以划分它的边界条件为进口边界出口边界壁面边界。对于进口边界条件的设置，由于水流经过较长管道的运动，可以认为它的流速和压力是均匀的。所以进口边界条件设为.。

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