材料期刊网

直流电弧炉钢棒式底电极传热与流动数学模型

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

直流电弧炉钢棒式底电极传热与流动数学模型

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

直流电弧炉钢棒式底电极热状态数值模拟

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

直流电弧炉钢棒式底电极热状态数值模拟

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

气冷涡轮环形叶栅三维流场的实验与数值研究

袁锋 , 竺晓程 , 杜朝辉

工程热物理学报

采用4种不同的湍流模型对叶片表面带小孔射流的环形涡轮叶栅内部流场进行数值计算,并与热线实验测量结果进行了对比.结果表明,由于射流尾迹的影响,在射流附近靠近壁面处产生二次流,二次流随着射流下游距离的增大逐渐减弱.比较不同湍流模型的计算结果发现,采用κ-ε模型在射流尾迹区域和与主流掺混区域的计算结果与实验吻合较好,B-L模型在近壁面的速度计算结果偏大,其对尾迹区域二次流的捕捉也较差.

关键词: 环形涡轮叶栅 , 小孔射流 , 湍流模型 , 数值计算 , 热线测量

双锋角钻头钻削碳纤维增强树脂基复合材料研究

刘洋 , 李鹏南 , 陈明 , 邱新义 , 胡立湘

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.06.012

采用双锋角钻头和普通麻花钻对T700碳纤维复合材料(CFRP)进行钻削试验,从钻削轴向力、制孔出口质量和表面粗糙度等方面分析双锋角钻头在不同加工参数下制孔特点,并与普通麻花钻进行对比.试验结果表明:与普通麻花钻对比,双锋角钻头钻削CFRP时钻削轴向力减小约20％,制孔出口质量更好,孔壁的表面粗糙度值减小,体现优异的切削性能更适合CFRP的制孔加工.

关键词: 双锋角钻头 , CFRP , 钻削轴向力 , 出口质量 , 孔壁表面粗糙度

双锋角钻头钻削碳纤维增强树脂基复合材料钻孔缺陷的研究

刘洋 , 李鹏南 , 陈明 , 邱新义 , 唐玲艳

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2016.05.010

针对碳纤维复合材料钻孔时易产生撕裂、毛刺等缺陷的特点,采用双锋角钻头为研究对象,从横刃、第一主切削刃和第二主切削刃对孔入、出口缺陷的影响和加工参数对撕裂因子的影响规律等方面分析双锋角钻头钻孔特点,并与普通麻花钻进行对比.结果表明:在相同的加工参数下,双锋角钻头双主切削刃加工特点降低了入、出口钻削轴向力,有效抑制了入、出口撕裂、毛刺等缺陷产生,更适合于钻削碳纤维复合材料.主轴转速增大有利于减小撕裂因子,随着进给速度的增加撕裂因子呈增大的趋势.采用多元线性回归方法建立了试验两种钻头钻孔入、出口的撕裂因子与加工参数之间的回归预测模型.

关键词: 双锋角钻头 , 碳纤维复合材料 , 撕裂 , 加工参数

袁家虎研究员简介

功能材料

关键词:

纺织纤维表面的X光电子能谱研究袁骏

袁骏

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2001.01.019

由于纤维聚集体不同于紧密结构材料，在用XPS测定分析纤维表面结构时，电子被电离射出的量要小得多，测定的灵敏度较低。通常纤维的聚集结构越紧密，对测定分析结果越有利，机织物是较好的测试材料形式。在对纤维表面元素含量测定时，低含量成分有变小的趋势，而高含量成分有变大的趋势。在测定分析纤维表面元素含量时，这种影响趋势对测定低含量成分可能会有较大的影响。

关键词: XPS , 纤维 , 测试灵敏度 , 表面结构

山东莱钢永锋钢铁公司2号连铸机投产

连铸

关键词: