流射沸腾冷却强化机理

流射沸腾冷却强化的核心是利用常压水形成的水柱,以一定的速度贯穿水层,与钢板表面直接接触,产生核沸腾区,引起了强烈沸腾,通过对射流出口速度、高度、直径及水柱间距的优化的实验研究,达到了在整个钢板横截面上获得极强冷却区的效果,对于20mm厚的钢板,冷却速度可达45.2℃/s,板形精度可达3mm/m。

冷冻水冷器冷却强化与节能斜齿扭带技术

现有的热流体动力塑料光滑扭带的自转力矩较弱，不能用于较低流速的冷冻水冷器污垢的自动清洗。作者为此研制了一种强化自动清洗力矩的斜齿扭带。其原理是在扭带表面上以一定间距捧列反对称斜齿，被导向的传热流体对扭带的不对称反作用力形成一个旋转力矩。与现有光滑无齿的自转扭带相比，弧线形斜齿扭带自转清洗力矩增大了75％-101％、传热系数提高了186％。虽然阻力系数较高，但是设备阻力仍然不太大。对于6米长传热管、4管程的设备、0．5m/s流速时的设备阻力在36000pa左右，具有广阔的应用前景。因此，这种新技术很适合在0.5m/s以上的较低流速冷冻水冷器中用来自动清洗保洁和传热强化节能。

U71Mn钢分段式冷却强化工艺试验研究

通过测定U71Mn钢的过冷奥氏体转变动力学曲线,分析其相变规律。基于现场钢轨热处理工艺进行分段式冷却强化热模拟试验,研究冷速和终冷温度对组织及硬度的影响。结果表明,U71Mn钢的珠光体转变临界冷速为7℃/s,允许珠光体转变的温度范围为500~600℃。其分段式冷却合理工艺参数为开始冷却温度为850℃,冷速为6~12℃/s,终冷温度为570℃,此工艺参数下可获得珠光体组织,同时满足钢轨硬度要求。

利用塑料水管易于加密以强化混凝土冷却

水管冷却是混凝土坝温度控制的重要措施,以前采用钢管,由于接头多,通常铺设在浇筑层面上,浇筑层中间很难铺设;塑料水管接头很少,管质柔软,在浇筑混凝土的过程中也能铺设,有利于改变水管间距。通过理论分析和实际计算表明,充分利用塑料水管易于加密的优点,可以大幅度地强化混凝土的冷却,降低混凝土温度应力,加快混凝土坝施工速度。计算结果说明,水管充分加密后,即使不预冷骨料,高温季节浇筑层厚3.0 m的混凝土坝块也可防止裂缝。

强化冷却下正交切削Ti6Al4V合金的有限元分析

为正确分析切削介质的强化冷却对金属切削过程的影响,应用通用商业有限元软件Deform-2D,对航空用钛合金Ti6A l4V进行了强化冷却条件下的正交切削有限元模拟.通过几何建模、网格划分、边界条件的设定以及材料本构模型的选取等,模拟了Ti6A l4V合金锯齿状切屑的形成过程;文中还分析和探讨了不同强化冷却条件下的切屑形成、切削力以及切削温度的变化.结果表明:随着换热系数的增大,刀具前刀面的平均温度逐渐减小,而换热系数的高低对切削力及前刀面最高切削温度的变化无显著影响.

底吹炉喷枪强化冷却仿真优化

针对现有喷枪冷却效果不佳的问题,对喷枪结构进行改进,将喷枪的外管内壁由光滑改为花纹结构,并对喷枪内的流动过程及喷枪周围枪口砖温度场进行模拟研究。仿真模拟结果表明,改进后的喷枪冷却效果明显优于原始喷枪,特征区域的平均温度降低了81 K,最高温度降低了60 K。此外,通过提高喷枪进口的气体压力和质量流量,使原始喷枪的冷却效果达到改进后喷枪的冷却效果,以计算改进后喷枪的能耗指标和物耗指标。结果表明,在本文冷却效果工况下(外管特征区域的平均温度为897 K左右),改进后喷枪的能耗指标降低了22.9%,物耗指标降低了38.9%。

动力机械零件淬火时的强化冷却——提高零件工作可靠性的方法

<正> 近年来,在大型零件的热处理实践方面,特别注意淬火冷却过程的强化冷却问题,例如在水中深冷。用水作为冷却介质,要求研制专用的低碳结构钢,以及对淬火过程零件热应力状态进行试验和计算分析(图1,略)。在这些研究的基础上制定了一系列重要的动力机械零件的加速冷却规范: 1) 功率为1000兆瓦的低压透平圆柱形转子轴,重量约180吨,转子体直径1800毫米,转子材质为29ХН3М2ФАА钢——由奥氏体化温度850℃在水中冷却1小时,油中冷却14小时,然后在630℃回火40小时。经这种处理后,获得以下机械性能组合:σ_(0.2)=600～71 牛/毫米~2;

高炉强化冷却与风口喂线护炉实践

针对高炉炉役后期,炉缸侧壁温度容易急剧升高且难以控制的特点,采用提高炉缸局部侵蚀部位的冷却强度与传统风口喂线相结合的方法,达到了快速降低或控制炉缸侧壁温度的目的,杜绝烧穿事故,实现护炉期间的安全生产。

涡轮叶片前缘强化旋流–气膜复合高效冷却研究

本文建立了GE-E3高压涡轮第一级动叶前缘复合冷却模型,利用流热固耦合传热方法数值研究了冲击–气膜复合冷却和旋流–气膜复合冷却的流动换热特性,考虑了实际主流对前缘复合冷却效果的影响。在此基础上提出了内部凸脊通道的强化旋流–气膜复合冷却新型结构,分析了不同吹风比下前缘冷却模型的流场结构和传热分布。结果表明:在研究范围内,与冲击冷却相比,旋流冷却具有更均匀的传热分布和更低的压力损失;旋流在光滑内壁的冷却通道中平均努塞尔数可以提升17.6%以上,前缘平均综合冷效可以提升4.7%~7.2%,冷气端压力损失可降低4.7%~5.1%;而凸脊结构进一步强化了旋流冷却,内部冷却通道的平均努塞尔数可以显著提升37.7%以上,平均综合冷效可以提升6.1%~11.8%,压损可降低3.9%~4.1%。

换热冷却的实验与仿真研究

为了正确分析切削介质的强化冷却对金属切削过程的影响,采用实验和仿真对比分析的方法,探讨了不同冷却方式下试件"汽化能力"的最佳值问题.应用商业有限元软件DEFORM-2D,对材料进行了强化冷却条件下的正交切削有限元模拟,讨论了金属切削过程中切削温度和切削力的变化.结果表明:不同的材料,不同的切削区温度,都有相应的最佳冷却方式,并不是强化冷却方式越强即换热系数越大,冷却效果就越好.只有达到材料的最佳"汽化能力"亦即发挥了材料的最佳换热性能时,才能达到最佳的冷却效果.

组合式发动机进气道的冷却研究

针对空天飞机组合发动机进气道的冷却要求，采用冲击－对流复合冷却技术对进气道进行强化冷却试验，按照得出的冷却结构各部分传热经验公式，用温度200K，压力1MPa低温氢作冷却剂，算出进气道的冷却热流密度，证明所用结构可以满足进气道冷却要求。

新型乳胶基质冷却器的研制与应用

叙述了一种最新研制的具有快速冷却效果的乳胶基质新型冷却器，并在8000t/a连续化微机控制生产线上应用，取得了良好的冷却效果，满足了生产工艺的要求．

螺旋线圈在同步辐射光源冷却系统中的应用

在冷却流体管道中插入铜质线圈的强化冷却方法可以较为显著地提高管道的对流换热系数,从而增强冷却效果,此法已在国际上的同步辐射光源中得以应用。根据现有相关文献,总结介绍了此种强化冷却方法,阐述该机构的关键结构参数与强化冷却工作机理,并对其在国际上各同步辐射光源的应用情况作出描述,同时指出关键技术问题与未来的发展趋势,从而为此强化冷却方法在我国同步辐射装置,特别是高能高热的第三代同步辐射装置冷却系统的应用提供前瞻与有益的探索。

气淬高炉渣珠强化冷却凝固过程数值仿真

高炉熔渣强化破碎工艺是利用高速气体混入强化介质将熔渣破碎成渣珠,强化介质的加入能大幅度增大粒化过程中的破碎动能,改善熔渣破碎粒化效果,加大渣珠冷却速率,提高粒化高炉渣珠非晶态含量和高炉渣资源化利用价值。以固态粉状熔渣作为强化冷却介质研究渣珠凝固换热过程,采用流体力学计算方法建立单颗粒渣珠强化冷却二维模型,探究有冷核渣珠和无冷核渣珠的凝固换热温度场、速度场和压力场差异,研究了不同气流速度、渣珠直径和冷核直径对渣珠完全凝固时间和冷却速率的影响规律。结果表明,气淬高炉熔渣液滴在冷核和外部气流共同作用下冷却凝固,强化冷却介质的加入使冷却速率增加;在直径为2.0 mm、相对速度为20 m/s、加入直径为0.5 mm的冷核条件下,渣珠凝固时间较无冷核缩短0.65 s;完全凝固时间随着气流速度的增加、渣珠直径的减小及冷核直径的增大而缩短;冷却速率随着气流速度的增加、渣珠直径的减小及冷核直径的增大而增大。研究结果可为高炉渣高值资源化利用提供理论支撑。

陶瓷涂层叶片与内冷强化的性能分析

虽然陶瓷本身具有良好的耐热性能,但粘结剂的温度限制要求加强叶片的内部冷却。本文分析了内冷强化对陶瓷涂层效能的重大影响,提出了加强叶片冷却的几个措施,并通过计算作出了不同冷却条件下叶片前驻点温度与陶瓷涂层厚度的关系曲线。最后利用斯贝MK202发动机一级导向叶片的有关参数对陶瓷涂层叶片进行冷却计算,计算结果表明了采取强化冷却措施后的陶瓷涂层叶片的优良性能。

TC4钛合金在低温CO2冷却下的切削性能

TC4钛合金在高速车削时易出现刀具磨损快和缠屑等问题,难以保证表面加工质量。利用自行组建的强压液态CO_2供给系统,将低温CO_2混合物高速射流作为冷却润滑介质,研究了低温CO_2射流下高速切削TC4钛合金时的切削温度、切削力、刀具磨损、表面粗糙度以及切屑的断屑情况,并将其与干切削状况进行了对比分析。结果表明,低温CO_2射流可有效降低切削温度,减小切削力,减轻切屑缠绕,抑制刀具磨损并提高已加工表面质量。

高炉炉体冷却的传热计算及其推论

本文根据炉墙复合体传热理论,列举实例计算了炉墙复合体在不同情况下的传热结果,并对如何强化冷却及可否用控制水量的方法进行"中部调剂"等问题进行了探讨,设计了冷却水的水量与水速,指出"中部调剂"的主要作用是节能,而对处理炉墙结厚的作用不明显。

连铸机二次冷却装置的改进

通过分析研究小方坯连铸机二冷装置原设计存在的问题，提出了相应的改进措施，效果显著。

汽轮机冷凝器水垢问题与自动清洗技术研究

通过定量计算论证了汽轮机冷凝器管内水垢问题对于保障发电机组运行效率的重要性 ,阐述了自转纽带技术的水垢自动连续清洗及其冷却强化的工作原理。人工污垢模拟清洗试验表明足以满足汽轮机冷凝器的连续清洗能力要求 ,试验实测的冷却强化幅度在 10 %左右。举例计算了 12 5MW机组冷凝器采用自转纽带清洗技术的经济效益将高达每年数百万元。

喷气自转平带清洗式立式管内低流速水冷器

喷气自转平带清洗式立式管内低流速水冷器,在每根传热管内放置塑料斜齿平带.运行时斜齿平带是对流传热的高效强化元件,管内侧对流传热系数αi强化的幅度为85.7%.污垢清洗时又是非常有效的清洗元件.清洗动力是由低压气源鼓风机供给、从进口底室内喷气管进来的自转气流.在喷气管喷出气流与冷却水的混合物带动下,斜齿平带实现剧烈地往复运动清洗.往复运动周期通过喷气管自转速度可以调节.在线清洗速度快,不会擦伤管壁,可靠性高,无污染,操作简便,费用低廉.这种水冷器能够长期保持高效运行,对管内冷却水流速几乎为零的立式设备都同样适用,并且结构简单,制造成本增大10%左右.