王平阳
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余江龙
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张静
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赵欢
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徐静
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韩艳娜
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付艳羽
硅酸盐通报
以粉煤灰和石墨为原料,采用碳热还原氮化法在一定的工艺条件下合成出不同结构形式的β-Sialon材料.以XRD,SEM,EDS等手段,研究了碳含量,合成温度,保温时间等工艺参数对合成产物中β-Sialon中z值的影响,并分析了β-Sialon的形成过程.研究结果表明,当试样中碳过量50％,在1420℃下保温4h以上,β-Sialon相均以Si4Al2O2N6(z=2)和Si3Al3O3N5(z=3)共同存在,保温时间的延长导致了Si4Al2O2N6的相对含量增加,Si3Al3O3N5有所减少;当试样中碳过量10％,并在1420℃保温6h时,合成样品中 β-Sialon相的主要存在形式为Si5AlON7(z=1);当碳过量50％,在1400℃和1450℃下保温6h时,以上三种z值的β-Sialon相可共同形成.β-Sialon的微观形貌以杆状晶须为主,其在反应初期主要为串珠状晶须,随着氮化反应的进行,β-Sialon杆状晶须逐渐形成,其主要相组成为Si4Al2O2N6和Si3 Al3O3N5.
关键词:
粉煤灰
,
β-Sialon
,
分子结构
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碳热还原氮化法
,
显微形貌
袁锋
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王平阳
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欧阳华
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刘晓
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杜朝辉
钢铁研究学报
为了深入了解直流电弧炉水冷钢棒式底电极的传热过程，根据底电极的炉底结构结合相应的边界条件，建立了基于流动的二维轴对称固液相变传热数学模型。推导了考虑水冷铜套和电极之间空气隙影响的等效对流换热系数以及通电时的径向和轴向电磁力方程。模型中考虑了底电极从固态300 K到液态2 000 K过程中钢的物性的连续变化。利用所建模型，可以数值模拟直流电弧炉单炉冶炼、双炉冶炼的非稳态传热过程以及考察计算参数和结构改变影响的稳态传热过程，为改善电弧炉的安全性、提高工作效率提供理论依据。
关键词:
直流电弧炉;底电极;固液传热模型;电磁力
袁锋
,
王平阳
,
欧阳华
,
刘晓
,
杜朝辉
钢铁研究学报
为了深入了解直流电弧炉水冷钢棒式底电极的传热过程,根据底电极的炉底结构结合相应的边界条件,建立了基于流动的二维轴对称固液相变传热数学模型.推导了考虑水冷铜套和电极之间空气隙影响的等效对流换热系数以及通电时的径向和轴向电磁力方程.模型中考虑了底电极从固态300 K到液态2 000 K过程中钢的物性的连续变化.利用所建模型,可以数值模拟直流电弧炉单炉冶炼、双炉冶炼的非稳态传热过程以及考察计算参数和结构改变影响的稳态传热过程,为改善电弧炉的安全性、提高工作效率提供理论依据.
关键词:
直流电弧炉
,
底电极
,
固-液传热模型
,
电磁力
袁锋
,
王平阳
,
欧阳华
,
刘晓
,
杜朝辉
钢铁研究学报
采用Fluent软件和文献建立的二维传热模型,对底电极稳态和非稳态的传热过程进行了数值模拟.计算中考虑了底电极物性随温度的变化、空气隙的等效对流换热系数、底电极内部电磁力和焦耳热的影响等,并采用UDF函数加以实现.通过数值模拟,研究不同底电极结构、电流强度以及绝热/绝缘材料熔损对底电极热状态的影响.计算得到的冷却水进出口温差随冶炼时间的变化与现场实测结果吻合,进一步验证了所建模型和参数选择的合理性.计算结果表明,底电极周围绝热/绝缘材料熔损和电磁力对底电极的热状态和熔化深度起着重要的作用.
关键词:
直流电弧炉
,
底电极
,
电磁力
,
数值模拟
王平阳
,
钱中
,
杨帆
,
杜朝辉
工程热物理学报
为了模拟稀薄等离子体超音速稳态流动,建立了PIC/DSMC混和方法模型.以稳态等离子体推力器(SPT-70)为对象,进行了数值模拟.输入条件来自在真空舱内对SPT-70的实验测量和相关性能计算,数值结果与实验结果的比较表明:本文建立的数学模型和编制的软件是可信的,可以为电推力器性能评价及潜在的羽流污染评估提供有效途径.
关键词:
Hall 推力器
,
等离子体羽流
,
PIC/DSMC方法
刘亦鹏
,
蔺帅南
,
王平阳
,
王经
,
杜朝辉
工程热物理学报
为了研究低温流体由于沸腾产生的两相流动中复杂流场结构的瞬变特性以及该瞬变特性对弹状气泡形成的影响,搭建了适用于低温流体的粒子图像测速(PIV)实验平台,对下降液膜区域内流场结构的瞬变和总体平均特征进行了详细研究.针对圆形截面管路内PIV流场测量中的图像畸变,建立了一种基于光学原理的直接数值校正方法.该方法不受流体饱和温度限制,比已有的校正方法更加简便.液膜内流场结构和先前研究的单气泡系统有很大不同,逆流起始点不再位于气泡头部之前,而是头部之后.液膜中最大轴向速度随倾角的减小而减小,同时受到气泡长度的强烈影响,并随气泡长度的增加而明显增大.气泡速度对液膜中最大轴向速度影响较小.
关键词:
低温气液两相流
,
弹状流
,
流场结构
,
PIV
,
Taylor气泡
,
液膜
袁锋
,
王平阳
,
欧阳华
,
刘晓
,
杜朝辉
钢铁研究学报
采用Fluent软件和文献建立的二维传热模型，对底电极稳态和非稳态的传热过程进行了数值模拟。计算中考虑了底电极物性随温度的变化、空气隙的等效对流换热系数、底电极内部电磁力和焦耳热的影响等，并采用UDF函数加以实现。通过数值模拟，研究不同底电极结构、电流强度以及绝热/绝缘材料熔损对底电极热状态的影响。计算得到的冷却水进出口温差随冶炼时间的变化与现场实测结果吻合，进一步验证了所建模型和参数选择的合理性。计算结果表明，底电极周围绝热/绝缘材料熔损和电磁力对底电极的热状态和熔化深度起着重要的作用。
关键词:
直流电弧炉;底电极;电磁力;数值模拟
谈和平
,
夏新林
,
刘林华
,
王平阳
工程热物理学报
本文考察了激光脉冲在吸收、发射、各向异性散射介质内引起的瞬态热效应.将激光脉冲辐射在介质内的传递过程分为两个子过程:发射-衰减-反射过程和吸收-散射过程.用光线踪迹法结合节点分析导出辐射传递系数和辐射源项,用控制容积法解瞬态能量方程.检验结果表明,本文的计算方法准确.在此基础上,考察了散射特性、初始温度对激光脉冲响应的影响.
关键词:
激光脉冲
,
耦合换热
,
各向异性散射
,
光线踪迹法
陈佳洛
,
刘亦鹏
,
王平阳
钢铁研究学报
为了解决共轭梯度法求解导热反问题过程中计算时间冗长、反演过程剧烈震荡等问题,基于有限元法建立了非迭代求解模型,并采用Fortran语言编制了相应的计算代码.将建立的数值模型应用于求解热轧钢板层流冷却过程的导热反问题,结果表明,非迭代方法能够获得较高精度的反演结果,计算时间较共轭梯度法减少了76％,且反演过程更加稳定.保留了矩阵的高度稀疏性,比已有的非迭代法更加简洁.此外,可同时反演出相应的热流密度和边界温度值,为热轧钢板层流冷却过程中热边界条件的实时输出提供了参考依据.
关键词:
热轧钢板层流冷却
,
导热反问题
,
非迭代法
,
有限元方法
李庆林
,
王平阳
,
田太阳
工程热物理学报
为了考察有机厌氧发酵过程生物热对发酵系统温度的影响,利用微生物生长动力学模型方程式和各组分的物料衡算方程式,建立了有机垃圾厌氧发酵生物反应热的动力学模型,并通过遗传算法对模型部分参数进行了优化.计算结果与文献中的实验值最大相对误差小于2%,表明所建立的生物反应热模型基本可信.本文模型和计算结果可为有机垃圾厌氧发酵过程保温装置的优化设计提供参考依据.
关键词:
有机垃圾
,
厌氧发酵
,
生物反应热
,
动力学模型
