铅锡合金熔融颗粒风冷相变换热特性实验研究

熔融颗粒相变冷却过程广泛存在于合金材料制造、高温熔渣余热回收和相变材料的储放热等领域。本文研究了铅锡合金熔融颗粒在沉降过程中的风冷相变换热特性和物相演变之间的关联。结果表明:风速越大、下落高度越高、颗粒直径越小,换热系数越大;风速越大、颗粒直径越小,合金过冷度越大;换热系数和合金过冷度越大时,形成的非稳态组织富锡相含量越高,且组织越细小致密。

高炉渣熔融液滴撞击壁面行为特性实验研究

针对高温熔渣粒化技术的开发,本文通过可视化实验研究了高炉渣熔融液滴撞击不锈钢壁面的动态行为特性。结果表明:随液滴雷诺数增大,撞击过程液滴形态演变模式依次由铺展-回缩转变为铺展-回缩破碎和铺展-破碎-凝固;增大壁面粗糙度可减弱与壁面换热,抑制液滴铺展;减小壁面粗糙度促进液滴发生破碎;液膜回缩过程普遍出现回卷现象,壁面倾角越大,液膜回卷和液滴滚动现象越显著,且液滴铺展面积越大,在壁面停留时间越长;减小液滴雷诺数、减小壁面粗糙度并采用垂直粒化仓壁面有利于壁面防黏结。

基于图像识别的高温熔渣流量测量方法研究

熔渣流量是影响高温熔渣离心粒化效果的关键因素。为了测量熔渣流量,提出了一种流量测量方法,利用高速摄影机拍摄液柱流动图像,采用边缘检测、阈值分割等方法,获得液柱直径及流速,计算流量,采用常温甘油溶液作为测试对象进行实验,研究该方法测量精度的影响因素。结果显示:长曝光时间、合理的拍摄帧率、短物距有利于提高测量精度;同时,感兴趣区域(region of interest,ROI)的位置为距管口2~5倍管径处、ROI长度为1/3~2/3倍管径时,测量精度较高。通过对实际高温熔渣流动过程的检测,其测量误差约为9.0%,证明了该方法的实用性。