1、“.....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......”。
2、“.....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......”。
3、“.....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.。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气雾冷却设备中达到稳态的流体,不需要考虑流体的过渡过程。对于管内流体,其温度基本保持不变,所以可以忽略其热交换过程。水可视为定常不可压缩粘性流体流动,其控制方程只有连续性方程和运动方程,在划分网格时,将喷嘴处的网格加密,以获得较高的计算精度......”。
4、“.....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......”。
5、“.....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,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......”。
6、“.....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流速直接淬火技术从世纪年代以来,日本和美国钢铁公司采用加压淬火装置,开发出级的再加热淬火回火钢板,这成为生产调质型高强度钢的主要工艺。到年代末,人们尝试以再加热淬火的实用材料为基础,利用较为经济的直接淬火及回火工艺来开发生产高强度钢。日本的.对淬火和回火进行了模型研究和数值模拟,法国的在内应力计算时,考虑了内应力在马氏体转变过程中的影响。直接淬火是钢板经精轧后进行相应地在线热处理相对再加热淬火工艺其特点为钢板经精轧后直接进入在线热处理设备省去了再加热过程使工序简化生产流程紧凑经济性好,淬透性好减少了合金元素的含量同时可降低碳含量钢材焊接性能好。直接淬火的实质是在热轧终了后,在轧件处于奥氏体组织时,通过急冷处理使轧件组织产生相变马氏体和贝氏体......”。
7、“.....控制冷却存在的问题数学模型。影响板材温度的因素多面复杂,包括带钢材质厚度速度冷却水量水压水流运动形态终轧温度热传导对流辐射条件和冷却装置的设备状况等,因而难以在数学模型中全部考虑和精确描述,增加了准确控制的难度。冷却的均匀性。钢板轧制过程中般头部和尾部比中间部分的温度低。在采用恒速输送时,钢板的终止冷却温度从头至尾呈线性降低。造成长度方向上冷却不均匀。由于水在上下表面的停留时间和流动状态不同,所以造成上下冷却的不均匀性。如果对此不加以控制,则会造成钢板的翘曲。钢板轧制过程中边部由于与水接触更多会产生更大的温度下降,同时边部的下喷水回落到板面上,造成宽度方向冷却不均匀。控制滞后。卷取测温仪通常安装在冷却区外多米的位置,相对控制点,检测滞后很大,严重制约了常规反馈控制方式的使用。此外,控制阀的开闭及冷却水从出水口溅落到带钢表面,都存在较大的滞后效应,给动态控制带来不利影响。提高控制冷却均匀性的措施冷却钢板外形的平坦和冷却均匀是对轧后冷却装置的基本要求之。为此要采取各种措施来保证钢板在长度宽度厚度特别是上下表面上的冷却均匀......”。
8、“.....在板长允许的条件下,应采用同时冷却方式。如果钢板长度接近或大于冷却装置长度,就应采用连续冷却方式。采用同时冷却方式时,如果冲击区纵向间距较大,应选用较高的摆动速度,反之则改用较低的摆动速度。采用连续冷却方式时,为了沿钢板长度方向获得致的终冷温度,钢板进人控冷区后,应以匀加速运动方式通过冷却装置,使钢板在整个长度方向上冷却的终止温度均匀如果钢板以匀速运动方式通过冷却装置,此时要逐渐减少冷却装置的喷水量。钢板头尾部的均匀冷却通常靠延迟开启喷水对头部和提前关闭喷水对尾部,个别也有采用遮蔽机构的办法。厚度冷却的均匀是靠改变下喷嘴的喷射角度以增加水流在钢板下表面的停留时间和增加钢板下表面的喷水量来实现的,后者是最主要和有效的方法。上下水量比将视总水量而定,总水量越大,下水量上水量的比值越小。宽度方向冷却的均匀是靠上喷嘴采用横向不均匀水量分布如水幕采用中凸形的水量分布,管层流采用型管直径变化或间距变化,下喷嘴改进喷射角度,同时对上喷嘴和下喷嘴采用横向遮蔽机构。有资料介绍,当钢板边部的水流速度约为中心的时,可达到近似横向均匀冷却的目的。流体概述......”。
9、“.....足般的强韧性要求外,还必须拥有较好的淬透性截面硬度均匀性切削加工性磨抛性及耐蚀性等。.控冷简介控制冷却的机理和作用模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外。其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。这些表面性能指耐磨损性能耐腐蚀性能摩擦系数疲劳性能等。这些性能的改善单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的。也是不经济的。而通过表面处理技术,往往可以收到事半功倍的效果。这也正是表面处理技术得到迅速发展的原因。钢以扩散方式从奥氏体转变为铁素体或珠光体型组织,以切变方式从奥氏体转变为马氏体或贝氏体组织。因此,根据其相变机理而言,加速冷却工艺主要是以扩散相变机制和细化晶粒来达到改善钢材的性能的目的,同时直接淬火工艺则主要是利用切变机理和提高淬透性来实现钢材的性能的改善。淬火是将钢加热到定温度以上,保温定时间,以需求冷却速度冷却,获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。它是钢的最经济最有效的强化手段之。配合不同温度的回火,以大幅提高钢的强度硬度耐磨性疲劳强度以及韧性等......”。
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(CAD图纸)
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