铜带材气悬浮退火过程中的气体流动与气固传热特征

对气垫炉加热段内0.6 mm厚紫铜板材处理过程中的气体流动和气固传热进行研究,改变板材移动速度和悬浮高度,对气流速度、温度、湍动能的分布及努塞尔数(Nu)进行对比与综合分析,系统地评价板材的处理效果与气垫炉的运行稳定性。研究结果表明:随着板材移动速度增大,板材表面的温度和Nu分布趋于均匀,驻点位置向板材运动方向偏移;Nu的平均值增大,传热效率提高。驻点上游流动分离区内的速度和湍动能均比下游侧的低。板材悬浮高度增大,驻点附近的湍动能下降,而流动分离区的旋涡被拉伸,热传递在流向和展向均被增强;同时,温度和Nu分布更均匀,Nu的平均值增大。

半履带式气垫车最佳载荷分配比的研究

对半履带式气垫车的动力学性能进行了分析 ,建立了最佳载荷分配比的数学模型 ,探讨了驱动履带滑转率对最佳载荷分配比的影响。计算机仿真和试验结果表明 ,半履带式气垫车以最佳载荷分配比进行载荷匹配时 ,在正常行驶的情况下 。

人工岛钢模浅水充气拖航试验研究

用模型试验方法研究了人工岛钢模在浅水低航速充气拖航状态的运动及受力，特别是对气垫作用于结构的动气压变化进行了探讨，提出了在水池中进行类似试验的相似准则和试验方法，并依据相似理论对原型的实际拖航作了预报。

半履带气垫车气垫特性的试验与仿真研究

半履带气垫车是用于软湿路面运输的特种车辆,对其气垫系统的研究对提高此车辆的性能具有重要意义。在气垫系统设计过程中需要对风机转速、等效飞高、静压转换率等参数进行测量,为解决部分参数难以测量的问题,提出半履带气垫车气垫系统中各参数之间关系的求解方法。在自行设计的半履带气垫车原理样机上进行气垫力试验,得到气道特性曲线及气垫力和悬架弹簧的变形关系。通过相应的流体力学仿真,分析气垫系统中风机转速与等效飞高之间的关系及其对静压转换率的影响;通过进一步建立气垫系统的垂向刚度弹性模型,对等效飞高和气垫系统的垂向等效弹簧刚度等参数之间的关系进行分析。此结果为带气垫系统的车辆的设计提供了参考。

气垫炉板带材漂浮高度的解析与试验

金属板材漂浮高度是气垫炉重要工作参数,影响到加热速度以及风机功率消耗。本文首先提出气垫薄层新概念,进而从纳维尔-斯托克斯方程与连续性方程入手,建立气垫薄层流场的解析式;然后运用能流理论,异出漂浮高度与气体流量关系的数学模型;并通过热态模拟试验加以验证,两者基本吻合。

气垫炉内的传热研究

气流与金属板帝材之间的对流传热是气垫式热处理炉内重要热工过程,关系到板带材的加热速度与温度均匀性。本文对传热过程进行了理论探讨,并通过实验研究以及实验数据的回归处理,获得两个准数方程,可用于动压气垫与静压气垫对流给热系数的计算。方程经过F检验,表明是显著的,又通过比较,计算值与试验值基本吻合。

利用气浮技术进行贮箱晃动试验方法研究

针对某型号大容积贮箱,其晃动特性直接影响到整个系统的动力学特性及轨道控制系统。为了获得该贮箱不同工况下的一阶自由晃动频率,首次提出利用气垫悬浮技术进行贮箱晃动试验的新方法,利用该方法设计出一整套试验系统,该系统包含试验件、激励系统、气浮控制系统、数据采集系统及加注排放系统等。使用试验系统开展不同工况条件下的液体晃动试验,并用CFD软件对该贮箱进行时域分析,结合傅立叶变换最终获得仿真结果。分析比较晃动试验结果、理论计算结果及CFD仿真计算结果,结果显示3种结果一致吻合,测试系统的可靠性和理论CFD仿真结果的正确性均得到验证。

气垫炉中铜带材漂浮行为的数值模拟

基于东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室中试气垫炉的试验数据和几何模型,采用Ansys Fluent软件构建了气垫炉漂浮仿真模拟平台,分析了气垫炉入口风量、带材漂浮高度、流体温度和喷嘴结构对铜带材漂浮行为的影响。结果表明,带材漂浮高度在H=80~180 mm范围内有利于带材稳定漂浮;温度越高,带材所受压力降低,增大入口风量对压力的提升效果减弱;高温条件下,出现风机功率波动时对带材压力影响较小,有利于带材稳定漂浮;狭缝喷嘴倾斜角度由30°优化为60°有利于改善带材压力分布均匀性,但会降低带材所受压力。

气垫式退火炉内流场的数值模拟

为了研究气垫式退火炉内工件漂浮的情况,建立了三维湍流数学模型,运用计算流体动力学(CFD)的方法得到炉内的气体流场与压力场。通过流-固耦合的方法分析在不同的边界条件下工件表面产生的压力场对其在炉内稳定漂浮的影响。应用该模型通过控制变量的方式对其他不同规格的工件达到漂浮加热的所需风速及漂浮高度进行预测。结果表明,宽度为1050 mm的铜带在上、下出风口的速度分别为4 m/s和7 m/s时,距离上喷口60~70 mm处实现无接触加热及传送。