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旋流喷头的特性和用于溅渣护炉的分析

袁章福 , 徐安军 , 李京社 , 包燕平 , 顾克井 , 谷永振 , 徐浩然 , 杨和平 , 王春怀 , 王安江 , 薛世晓

钢铁

通过流体力学测试和冷态模拟实验,证明旋流铸铜喷头(三孔或四孔)具有良好的特性.安钢和酒钢使用旋流喷头后,化渣效果好,起渣时间提前1~2 min,冶炼过程平稳易控制,不易发生喷溅,供氧时间缩短近3 min,耗氧量降低5.75 m3/t.从冲击动力、喷溅量和流股特性等方面分析了旋流喷头的优点,可以满足溅渣护炉的要求,并能够提高溅渣的均匀性和效果.

关键词: 转炉 , 氧枪 , 旋流喷头 , 射流 , 溅渣护炉

氧枪喷头射流的数值模拟

王文静 , 赵宏欣 , 潘贻芳 , 王宝明 , 侯葵 , 袁章福

钢铁研究学报

采用可实现k-ε模型对4孔氧枪的一个喷孔进行了二维流场模拟.以O2、N2和CO2射流为例,通过模拟计算确定在实际炼钢转炉环境下3种射流的流场分布,并对比分析了3种不同气源的射流特性,为进一步优化氧枪参数提供了依据;模拟计算也得出了激波和膨胀波的产生形式.结果表明,O2和N2的射流流场分布几乎不存在差别,而CO2射流流场核心区长度比前两射流要短,因此要达到同样的射流流场效果,要提高CO2射流的入口压力;在实际的操作环境下,很难做到完全满足喷孔的设计条件,产生了微弱的斜激波.

关键词: 转炉炼钢 , 氧枪喷孔 , 射流 , 数值模拟

三相磨料射流技术弹药除锈应用研究

高岩 , 王鹏飞 , 赵晓利

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2005.05.027

为了改善弹药除锈修理作业环境,提高除锈的效果和效率,促进弹药修理的现代化.在弹药锈蚀原因和危害的基础上,阐述目前弹药除锈方法、存在的缺点和不足.从维修费效比的综合权衡更加合理考虑,提出利用一种新型的弹药除锈方法--三相磨料射流技术弹药除锈,分析三相磨料射流技术弹药除锈的机理、优点、工作原理和设备组成,并通过试验证明三相磨料射流除锈的可行性.得出结论:利用三相磨料射流技术对弹药除锈具有广泛的应用前景.

关键词: 三相磨料 , 射流 , 弹药 , 除锈

高温空气燃烧NOx排放特性的试验研究

朱彤 , 朱尚龙 , 曹甄俊 , 李芃 , 冯良

工程热物理学报

通过两种结构烧嘴的热态燃烧试验对比,研究了烧嘴结构、燃气射流速度、过量空气系数对高温空气燃烧过程氮氧化物排放的影响特性.研究结果认为:在燃气喷口两侧布置两个矩形空气喷口的烧嘴,氮氧化物排放量低于圆形空气喷口烧嘴;随着燃气射流速度的提高,高温空气燃烧过程排放的氮氧化物逐渐减少.与普通燃烧过程不同的是,随着过量空气系数的提高,在一定范围内高温空气燃烧的氮氧化物排放量不断增加.分析认为,高温空气燃烧氮氧化物排放量与火焰体积、炉内氧气与燃气混合过程以及燃气射流和空气射流对炉内烟气的卷吸量有关.

关键词: 高温空气燃烧 , 氮氧化物 , 烧嘴 , 射流

低压大直径喷嘴自激脉冲射流空化模型

李江云 , 王乐勤 , 徐如良 , 焦磊

工程热物理学报

为解释低压大直径喷嘴自激脉冲发生机理,本文对空化初生条件进行了讨论,提出一种可适用于高速剪切流的非定常空化模型.认为自激振荡腔内空化或凝结的发生,不仅与当地压力有关,而且与当地速度有关,并根据能量平衡条件,给出了新的空化判别标准.在一定程度上改善了非定常空化模型的收敛性,解决了非定常状态下,由于压力的变化,流体发生周期性相变,即空化和凝结交替发生的数值模拟问题.最后,对低压大直径喷嘴自激脉冲射流进行了数值模拟,并对振荡腔内的压力场、速度场以及相图之间的关系进行了分析.

关键词: 自激脉冲 , 射流 , 空化 , 凝结 , 数值模拟

往复搅拌流场中气体射流两相流数值研究

于静 , 刘红 , 解茂昭 , 王德庆

工程热物理学报

应用欧拉-欧拉双流体模型,与动网格技术相耦合数值分析往复搅拌流场中气体射流两相流的流动特性及气泡在往复流场内的分布规律。通过调整过程中吹气头的往复运动频率、气体射流速度来分析这些因素对于气泡分布和流场流动特性的影响。数值模拟结果表明,往复搅拌流场中气体射流两相流呈现与搅拌频率一致的周期性,气泡分布随吹气头位置的移动呈螺旋上升规律。

关键词: 两相流 , 欧拉-欧拉双流体模型 , 射流 , 数值模拟 , 气泡分布

起爆点偏移对聚能射流的影响研究

刘涛 , 方向

兵器材料科学与工程

利用有限元分析软件对起爆点偏离中轴的情况下产生的射流进行数值模拟.采用相同的装药结构,对5种不同偏移量的模型进行研究,分析不同偏离程度下射流的形成过程、形状和速度.结果表明:起爆点偏移使射流向相反的方向射出,偏移量增大使左右两侧微元的压垮速度差异增大,射流更加倾斜;偏离量越大射流头部速度的垂直分量越小,水平分量越大.数值模拟的结果也验证了斜射流形成的理论.

关键词: 射流 , 数值模拟 , 起爆点 , 偏离

过冷沸腾非均相汽泡界面特性分析

柯道友 , 王昊 , 彭晓峰 , 王补宣

工程热物理学报

本文针对过冷沸腾中汽泡顶部射流现象进行分析与模拟.建立汽泡界面模型,考虑蒸发凝结以及Marangoni效应.利用CFD软件Fluent 6.0对模型进行计算分析,成功模拟得到泡顶射流流场.模拟结果无论是流场结构,还是流场强度,都与实验一致吻合,充分证明泡顶射流由Marangoni效应引起.

关键词: 过冷沸腾 , 汽泡 , 射流 , Marangoni , CFD

网格湍流对剪切层中预混火焰结构的影响

穆克进 , 王岳 , 张哲巅 , 聂超群

工程热物理学报

本文研究网格湍流对射流剪切层以及建立在其中的预混火焰的影响.利用热线风速仪测量射流的速度场,发现网格湍流使剪切层内湍流强度明显降低,抑制了低频速度脉动,同时增加了湍动能在小尺度脉动上的分配,使湍流更趋于各向同性,这表明网格湍流抑制了剪切层内的大涡和拟序结构.用细丝热电偶测量了火焰温度,结果显示网格湍流使火焰前峰的低频大幅摆动减少,小尺度皱褶增加,火焰区平均温度更高,说明网格湍流有利于剪切层中预混火焰的强化和稳定.

关键词: 网格湍流 , 射流 , 剪切层 , 火焰结构

W-Ni-Fe合金药型罩的破甲特性

吕翠翠 , 刘金旭 , 李树奎 , 郭文启 , 白曦

稀有金属材料与工程

为了研究W-Ni-Fe合金药型罩的射流特征及破甲特性,对W-Ni-Fe合金药型罩进行静破甲试验,采用X射线照相系统研究W-Ni-Fe合金药型罩的射流形成能力,并对侵彻后的靶板进行宏观及微观分析.结果表明,W-Ni-Fe合金药型罩能形成高速延性射流,虽然穿深较低但破孔孔径大.靶板微观分析表明,破孔表面射流残余多且形成了高硬马氏体区.XRD结果表明,射流与钢靶相互作用剧烈,在破孔表面形成了大量Fe0.95W0.05化合物.马氏体及化合物硬质相的存在使得射流能量横向耗散严重,这是造成W-Ni-Fe合金药型罩穿深低、破孔大的主要原因.

关键词: 钨合金 , 药型罩 , 射流 , 破甲特性 , 微观组织

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