Cl_(2)和O_(2)在TiC(100)表面共吸附行为的密度泛函理论分析

基于密度泛函理论的第一性原理从头计算方法,建立了Cl_(2)和O_(2)在TiC(100)表面的共吸附模型.通过分析吸附能、电荷密度和偏态密度(PDOS)等参数,研究了Cl_(2)和O_(2)在TiC(100)表面的反应机理,发现解离后的Cl原子和O原子与TiC(100)表面的原子均成键,从而破坏了Ti—C键.Cl_(2)分子在吸附过程中充当电子的受体,得到与之成键的Ti原子贡献的电子,O_(2)分子在吸附过程中也充当电子的受体,得到C原子贡献的电子.TiC(100)表面在吸附分子后,Ti—C成键轨道上电子占据数变少,反键轨道上电子占据数增多,Ti原子与C原子之间的成键作用减弱.同时,Ti3d与Cl3s,Cl3p发生轨道重叠杂化作用,O2p轨道和C2p轨道存在较强的共振峰,Cl原子和O原子与TiC表面相互作用强烈.

弯管内流体流动的模拟计算与实验研究

通过对弯管内流体流动进行数值模拟计算,分析弯管内流体流动的特性。实验研究表明,流经弯管的流量Q与弯管的内外侧压差Δp的函数2Δp ρ之间有较好的线性关系,以及当弯管结构参数在适当范围内变化时,其流量系数变化不大,近似为一常数。弯管作为管道流量的检测元件对直管段无严格的要求,在不同的直管段条件下,流量Q与压差Δp的函数2Δp ρ之间几乎保持同样的线性关系。

回旋区煤粉燃烧过程与辐射图像的关联性

高炉喷吹煤粉的喷煤枪出口到回旋区中心是煤粉燃烧的关键区域,为建立高炉回旋区煤粉燃烧与辐射图像之间的关联关系,以燃烧过程数值模拟和辐射图像信息与燃烧空间温度分布的关联性为基础,建立了二维辐射图像信息与高炉风口回旋区内三维辐射能的关系。提出将辐射图像信息作为煤粉燃烧过程数值模拟的辐射边界条件,借助燃烧过程数值模拟技术来估计燃烧介质辐射特性参数的非均匀分布,得到了高炉回旋区煤粉燃烧过程数值模拟与辐射图像处理相结合的方法,提出了一种利用二维成像技术测量三维温度场的方法。

低合金高强度钢连铸二冷制度优化及试验

Q345B(含铌)钢是低合金高强度(HSLA)裂纹敏感性钢种。文中分析了C、Nb、二冷水量对其铸坯裂纹形成的影响和裂纹产生的原因。在此基础上结合工业试验对连铸二冷制度进行优化,提出弱冷却方式和均匀二次冷却,铸坯的矫直温度提高到950℃以上可有效控制裂纹的产生,降低了裂纹产生的几率,铸坯质量提高达80%。

高效蓄热室阻力及传热特性

根据蓄热室结构特性,建立了高效蓄热室阻力特性和传热特性的数学模型．通过实验分析了单位球层上的无因次阻力(单位阻力系数)与流体速度、温度的依变关系;分析了蓄热体、换向时间等对烟气的排放温度和空气的预热温度的影响,得出了高效蓄热室温度效率和热效率．采用刚玉质小球的适宜换向时间为60 s,高效蓄热室的温度效率为83．6％,热效率为72．8％．

复吹转炉熔池内流体流动的数值模拟

建立了描述复吹转炉熔池内流体流动的数学模型，采用PHOENICS（Parabolic Hyperbolic or Elliptic Numerical Integration Codes Series）商用软件模拟计算．根据模拟计算结果分析了底吹、顶吹、顶底复吹等不同工况下熔池内不同截面流体的流动状况和速度分布，得出各喷枪正常工作情况下，熔池内的流动是以转炉中心轴对称的三维流动，底吹、顶吹搅拌流动的动力主区和流动迟缓的旋涡区，提出在实际生产中应设法减少或消除的流动“死区”，转炉采取顶底复吹工艺时，底吹喷枪的合理布置位置应在熔池直径的（0．5～0．7）倍圆周上．

钢包炉(LF)预熔精炼渣的研究

预熔精炼渣具有成分均匀、性能稳定 ,储存时不吸水等特点。钢包炉中使用预熔精炼渣时成渣均匀且速度快、具有较强的吸附钢中非金属夹杂的能力、综合脱硫率高等冶金效果 。

蓄热式燃烧器蓄热室传输特性试验研究

研究了流体流经蓄热室的阻力特性系数和传热系数与结构参数和操作参数之间的关系。通过试验分析了单位球层上的无因次阻力 (单位阻力系数 )与孔隙度、流体速度、温度的依变关系 ,提出在实际应用中的处理方法 ;分析了传热系数受蓄热球填充层中气流速度和材质的影响及烟气的排放温度与换向时间、蓄热体蓄热 /放热能力的关系。

复吹转炉不同冶炼时期熔池行为的水模拟研究

根据转炉生产过程中不同冶炼时期的特点,在冷态模型实验过程中充分考虑热态生产的实际情况,提出用水模拟“钢液”、“钢-渣”和“钢-渣-气”乳化熔体,探索实际生产过程中转炉内不同冶炼时期熔池的搅拌混匀特性、喷溅及熔体对炉壁的冲刷作用。得出当冶炼进入氧化脱碳期(“钢-渣-气”乳化状态),熔体对炉壁的冲刷最严重,也是最容易发生喷溅和溢流的时期,而该时期底吹供气强度或顶枪枪位等对熔池搅拌混匀作用的影响没有冶炼初期(“钢液”或“钢+渣”)强,所得实验结果与实际生产情况基本一致。

新型耐火纤维模块锚固结构在台车式加热炉的应用

耐火纤维模块质轻、隔热保温且蓄热损失小被广泛应用于新建或改造升级的高温锻造加热炉中,纤维模块锚固结构稳定性对加热炉使用寿命和运行效果有重要影响。针对高温加热炉炉顶耐火纤维模块易松动和脱落问题,从耐火纤维模块锚固结构、炉内温度和炉内气氛三个方面分析了造成炉顶耐火纤维模块松动和脱落的原因。通过高温模拟实验,得出高温下具有氧化性的炉内气体从耐火纤维模块收缩缝中窜入导致金属锚固件或锚固结构焊接端头被氧化烧损是炉顶耐火纤维模块松动脱落的主要原因。结合现场实际提出了一种新型耐火纤维模块锚固结构,并将其应用于某厂高温台车式加热炉的修理和改造项目,在降低耐火纤维模块安装施工难度、延长耐火纤维炉衬使用寿命、保证加热炉稳定可靠运行、降低生产成本等方面效果明显,取得了显著的经济和社会效益。

平展流燃烧湍流场的数值模拟

将旋转离心力的作用引入k -ε湍流双方程模型中 ,在平展流内的强旋有回流区采用轴对称的圆柱坐标 ,其他区域采用直角坐标的组合坐标系统 ,有效地解决了对平展流燃烧流场的数值模拟。数值模拟结果得出 ,旋流数愈大愈有利于稳定平展流的形成 ,而消耗的动力愈大 ;喇叭口曲率半径的增大亦有利于稳定平展流的形成 ,但燃烧器烧嘴砖厚度亦增大。提出在设计平展流燃烧器时 ,旋流强度取1.2～ 2 .0 ,扩散喷口曲率半径取 (0 .8～ 1.5)D0

管道流量与弯管压差的关系及流量系数的实验研究

用实验的方法研究了管道流量与弯管压差的关系 ,得出流经弯管的流量与弯管的压差Δp的关系表达式 2Δp/ ρ有良好的线性关系。提出了弯管流量系数的确定方法并得出弯管流量系数稳定的关键是弯管结构参数 ,弯管结构参数在适当范围内 ,管内流速大幅度变化时 ,弯管的流量系数变化不大近似为一常数 ,且与弯管直经、介质无关。弯管作为管道流量的检测元件对直管段无严格的要求。在不同的直管段条件下 ,流量Q与压差Δp的关系表达式 2Δp/ ρ的线性关系有极好的一致性。

平展流燃烧过程的数值模拟

简述了ESCIMO湍流燃烧理论的要点。采用差分数值求解的方法 ,对描述平展流燃烧过程的时均方程及ESCIMO湍流燃烧理论的“经历”和“统计”方程进行组合求解 ,得出了平展流燃烧过程近壁 (z′/D =0 .2 4 )截面上的温度和组分分布 ,揭示了平展流燃烧区域温度最高且变化平缓 ,然后逐渐降低的重要特点。其温度及组分的变化规律与实验分析结果是一致的 ,基本能反映实际燃烧过程的特征 ,表明文中所阐述的数值分析方法是可行的。

LF精炼炉盖内惰性气氛的流动模拟

采用耦合数值求解的方法,计算并分析了LF精炼炉盖内气体流动的速度分布状态以及液面附近惰性气体氩(Ar)的流动行为和分布.结果表明:露弧加热期和埋弧加热期炉盖的合理抽气压力分别为-200^-250Pa和-120Pa;底吹氩气量过小不能在液面上部弥散,而增大到20~50m3.h-1,在液面附近弥散且流动分布状态相似,有利于液面附近惰性气氛的保持;液面距钢包上边缘的距离增大,氩气在液面上部回旋的区域扩大,可防止钢液增[N]或[O].

高效蓄热室的传热数值模拟及实验分析

根据蓄热室结构特性，建立了高效蓄热室传热计算的数学模型．通过数值模拟分析了蓄热体材质、换向时间、温度效率和热效率等的关联关系．比较发现，在换向初期，模拟计算结果与实验结果相差较大，但当换向7—10s后，两者的结果基本吻合，初步验证了模拟求解的可靠性．根据模拟计算结果进一步分析了蓄热体、换向时间等对废气的排放温度和空气的预热温度的影响，得出了本研究条件下，刚玉质小球的适宜换向时间为60s左右，高铝质和粘土质小球的适宜换向时间为20—30s．蓄热室温度效率可达到80％以上，热效率可达到70％以上．

高炉风口CCD成像监测系统的研制

介绍了高炉风口CCD成像监测系统的研究现状、设计原理、系统组成和系统测试.高炉风口成像监测系统可将风口工作状态连续显示在操作室的监视器上,使高炉操作者能够随时观察到所监测风口亮度、活跃程度、喷煤状况、风口破损情况等现象,提高操作的准确性.利用数字图像处理技术对回旋区火焰图像进行处理,得到了回旋区内的温度分布.实验室测试结果表明,图像的数字化温度分析结果与实测结果的误差在3%以内,系统能够满足工程需要.

高炉风口回旋区工作状态监控技术的研究现状

在高炉生产过程中,只有从风口窥视孔可以直接观察高炉内的情况,操作者十分关注高炉风口区的工作状况,并将其作为判断和控制高炉操作的重要依据之一.风口前的监测可以获得喷煤高炉在风口处煤粉输送情况,还可以根据风口亮度与煤粉燃烧数值模拟结合,研判煤粉在风口回旋区的燃烧状况及温度分布等.简述了国内外在高炉风口回旋区温度检测、工作状态的监控技术的研究现状,提出利用数字图像处理技术与数值模拟结合,解决高炉风口回旋区工作状况监测和控制的思考.

蓄热式燃烧器蓄热室阻力特性研究

分析了影响蓄热室阻力的主要因素。采用冷、热态试验的方法 ,重点研究了流体流经蓄热室时 ,单位球层上的无因次阻力 (单位阻力系数 )与孔隙度、流体速度、温度的依变关系及其在实际应用中的处理方法 ,具有较强的通用性。

平展流燃烧过程的传输特性研究

分析了平展流内的温度分布、组分浓度分布及温度分布规律 。

弯管特性及其在流量检测中的应用

分析了流体流过弯管时的动力特性 ,弯管的结构参数对流量测量的影响以及弯管流量计的实用性和可靠性。