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冶金渣气系统中Marangoni-热毛细对流的数值模拟
1
作者
王计敏
陈喜
+1 位作者
汪彬彬
吴玉喜
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2801-2812,共12页
高品质钢材制造与钢铁在高温熔池冶炼过程中渣/金/气界面流动传热等物理机制息息相关。考虑熔池向外界散热和渣气相界面变形,耦合熔渣表面张力随温度变化,建立高温矩形浅熔池内渣气流动传热模型,运用CLSVOF方法考察冶金渣气系统的界面Ma...
高品质钢材制造与钢铁在高温熔池冶炼过程中渣/金/气界面流动传热等物理机制息息相关。考虑熔池向外界散热和渣气相界面变形,耦合熔渣表面张力随温度变化,建立高温矩形浅熔池内渣气流动传热模型,运用CLSVOF方法考察冶金渣气系统的界面Marangoni效应。研究结果表明:熔池内热毛细对流远强于Marangoni对流,热毛细对流显著影响冶金渣气系统的温度场分布和流场结构,贡献率约占96%。随着水平壁面温差增加,Marangoni-热毛细对流增强,相界面变形加剧,熔渣温度均匀性提高约0.018%/K,但是相界面附近壁面耐火材料腐蚀情况更加严重。
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关键词
冶金渣气系统
Marangoni-热毛细对流
水平壁面温差
CLSVOF
数值模拟
界面变形
表面散热
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职称材料
铝熔炼炉炉衬组合的优化模拟
被引量:
3
2
作者
王计敏
闫红杰
+2 位作者
周孑民
李世轩
贵广臣
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期1523-1531,共9页
为了减少炉衬的热损失和节约投资成本,针对铝熔铸行业广泛使用的反射式铝熔炼炉,以三层平壁炉衬结构为研究对象,计算分析隔热方式对炉衬传热影响。以经济厚度法为依据,推导出炉衬的经济厚度计算公式,并通过编程实现炉衬组合的计算机优...
为了减少炉衬的热损失和节约投资成本,针对铝熔铸行业广泛使用的反射式铝熔炼炉,以三层平壁炉衬结构为研究对象,计算分析隔热方式对炉衬传热影响。以经济厚度法为依据,推导出炉衬的经济厚度计算公式,并通过编程实现炉衬组合的计算机优化。同时以蓄热式铝熔炼炉热平衡测试为例,建立铝熔炼炉数学模型,运用计算流体力学软件FLUENT对炉窑工作制度为40周的优化前后的炉衬组合进行仿真。结果表明:炉衬组合的计算机优化结果可获得比较理想的经济效益:炉墙采用40 mm黏土质浇注料+300 mm硅藻土砖+120 mm硅酸铝纤维毡;炉顶采用220 mm普通耐火混凝土+150 mm黏土质浇注料+80 mm硅酸铝纤维毡;炉底采用200 mm高铝质浇注料+300 mm硅藻土砖+50 mm黏土质浇注料。
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关键词
铝熔炼炉
炉衬
数值模拟
优化组合
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职称材料
管状换热器计算机辅助设计系统的研制
被引量:
1
3
作者
王计敏
李文科
《安徽工业大学学报(自然科学版)》
CAS
2006年第3期267-271,共5页
管状换热器广泛应用于冶金、化工、机械、建材等企业的余热回收,但其设计过程相当烦琐、费时,而且容易出错。使用标准面向对象语言UML进行软件建模,为软件开发顺利完成提供必要的理论基础,为了便于实现面向对象技术,运用VisualStudio6.0...
管状换热器广泛应用于冶金、化工、机械、建材等企业的余热回收,但其设计过程相当烦琐、费时,而且容易出错。使用标准面向对象语言UML进行软件建模,为软件开发顺利完成提供必要的理论基础,为了便于实现面向对象技术,运用VisualStudio6.0及AutoCAD2000等软件来研制管状换热器计算机辅助设计系统,使用者只需输入几个参数,系统便能自动完成从设计计算到绘图的全过程,大大提高了设计速度。该系统操作简单,通用性好,界面友好,实用性强。
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关键词
管状换热器
计算机辅助设计
UML建模
面向对象技术
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职称材料
平焰燃烧器间流场相互作用的数值研究
被引量:
1
4
作者
王计敏
杨步云
李文科
《工业加热》
CAS
2007年第4期41-44,共4页
为了优化加热炉中多个平焰燃烧器间的燃烧性能,以两个平行平焰燃烧器为研究对象,采用修正的-湍流模型,遵循简单化学反应系统,采用的湍流燃烧模型为涡团耗散模型,使用计算流体力学软件对其流场进行模拟,分别从不同气流旋转方向,研究了不...
为了优化加热炉中多个平焰燃烧器间的燃烧性能,以两个平行平焰燃烧器为研究对象,采用修正的-湍流模型,遵循简单化学反应系统,采用的湍流燃烧模型为涡团耗散模型,使用计算流体力学软件对其流场进行模拟,分别从不同气流旋转方向,研究了不同燃烧器间距对速度、压力、温度分布的影响。分析表明:当气流反向旋转时燃烧器的间距(/)为11.43~15.24或当气流同向旋转时燃烧器的间距为15.24~19.05时,都能够显著提高炉内物体的加热质量。可为平焰燃烧器的工业应用提供一定的参考依据。
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关键词
平焰燃烧器
数值模拟
流场
平行
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职称材料
蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统的建模研究
5
作者
王计敏
杨步云
李文科
《工业加热》
CAS
2006年第5期47-50,共4页
根据软件开发理论的研究,针对目前高温空气燃烧技术在工业炉领域中具体应用,以蓄热式陶瓷球燃烧器为研究对象研制开发了蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统。该系统可完成蓄热式陶瓷球燃烧器的工艺设计与校核计算全过程,大大提高了设计效率。...
根据软件开发理论的研究,针对目前高温空气燃烧技术在工业炉领域中具体应用,以蓄热式陶瓷球燃烧器为研究对象研制开发了蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统。该系统可完成蓄热式陶瓷球燃烧器的工艺设计与校核计算全过程,大大提高了设计效率。从不同的模型,不同的视角,详细地描述了标准建模语言UML在开发蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统中的建模的一般过程,并阐述了建模的工作结果和模型的使用效果。结果表明,UML的建模方法对整个蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统的实现起到了重要作用。
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关键词
蓄热式陶瓷球燃烧器
UML建模
设计
校核
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职称材料
新型椭圆截面螺旋扭曲组合管换热特性的数值模拟
6
作者
田瑞娇
李文科
+1 位作者
王计敏
黄飞祥
《能源工程》
2014年第5期1-8,13,共9页
提出了一种新型换热管型,即椭圆截面螺旋扭曲组合管。以场协同理论为指导,通过改变管型形状参数组合方式,对椭圆截面螺旋扭曲组合管进行数值模拟及分析,并进行不同Re数下圆管换热Nu数与经验公式对比,结果表明:组合比为0.4,长短径比为2.0...
提出了一种新型换热管型,即椭圆截面螺旋扭曲组合管。以场协同理论为指导,通过改变管型形状参数组合方式,对椭圆截面螺旋扭曲组合管进行数值模拟及分析,并进行不同Re数下圆管换热Nu数与经验公式对比,结果表明:组合比为0.4,长短径比为2.0,扭曲角度为90°时,综合性能最优,确定椭圆截面螺旋扭曲组合管对换热的强化是有效的,模拟结果是可信的。
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关键词
椭圆截面螺旋扭曲组合管
数值模拟
换热特性
场协同理论
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职称材料
题名
冶金渣气系统中Marangoni-热毛细对流的数值模拟
1
作者
王计敏
陈喜
汪彬彬
吴玉喜
机构
安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室
安徽工业大学能源与环境学院
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2801-2812,共12页
基金
安徽省自然科学基金资助项目(1708085ME108)
冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室开发基金资助项目(SKF22-05)
安徽省大学生创新创业项目(S202310360410)
文摘
高品质钢材制造与钢铁在高温熔池冶炼过程中渣/金/气界面流动传热等物理机制息息相关。考虑熔池向外界散热和渣气相界面变形,耦合熔渣表面张力随温度变化,建立高温矩形浅熔池内渣气流动传热模型,运用CLSVOF方法考察冶金渣气系统的界面Marangoni效应。研究结果表明:熔池内热毛细对流远强于Marangoni对流,热毛细对流显著影响冶金渣气系统的温度场分布和流场结构,贡献率约占96%。随着水平壁面温差增加,Marangoni-热毛细对流增强,相界面变形加剧,熔渣温度均匀性提高约0.018%/K,但是相界面附近壁面耐火材料腐蚀情况更加严重。
关键词
冶金渣气系统
Marangoni-热毛细对流
水平壁面温差
CLSVOF
数值模拟
界面变形
表面散热
Keywords
metallurgical molten slag and gas system
Marangoni-thermocapillary convection
horizontal temperature difference
CLSVOF
numerical simulation
interface deformation
surface heat dissipation
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
铝熔炼炉炉衬组合的优化模拟
被引量:
3
2
作者
王计敏
闫红杰
周孑民
李世轩
贵广臣
机构
中南大学能源科学与工程学院
苏州新长光热能科技有限公司
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期1523-1531,共9页
基金
湖南省自然科学基金资助项目(07JJ4016)
中南大学博士生创新基金资助项目(2009bsxt022)
文摘
为了减少炉衬的热损失和节约投资成本,针对铝熔铸行业广泛使用的反射式铝熔炼炉,以三层平壁炉衬结构为研究对象,计算分析隔热方式对炉衬传热影响。以经济厚度法为依据,推导出炉衬的经济厚度计算公式,并通过编程实现炉衬组合的计算机优化。同时以蓄热式铝熔炼炉热平衡测试为例,建立铝熔炼炉数学模型,运用计算流体力学软件FLUENT对炉窑工作制度为40周的优化前后的炉衬组合进行仿真。结果表明:炉衬组合的计算机优化结果可获得比较理想的经济效益:炉墙采用40 mm黏土质浇注料+300 mm硅藻土砖+120 mm硅酸铝纤维毡;炉顶采用220 mm普通耐火混凝土+150 mm黏土质浇注料+80 mm硅酸铝纤维毡;炉底采用200 mm高铝质浇注料+300 mm硅藻土砖+50 mm黏土质浇注料。
关键词
铝熔炼炉
炉衬
数值模拟
优化组合
Keywords
aluminum melting furnace
lining
numerical simulation
optimizing combination
分类号
TF806.31 [冶金工程—有色金属冶金]
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职称材料
题名
管状换热器计算机辅助设计系统的研制
被引量:
1
3
作者
王计敏
李文科
机构
安徽工业大学冶金与资源学院
出处
《安徽工业大学学报(自然科学版)》
CAS
2006年第3期267-271,共5页
文摘
管状换热器广泛应用于冶金、化工、机械、建材等企业的余热回收,但其设计过程相当烦琐、费时,而且容易出错。使用标准面向对象语言UML进行软件建模,为软件开发顺利完成提供必要的理论基础,为了便于实现面向对象技术,运用VisualStudio6.0及AutoCAD2000等软件来研制管状换热器计算机辅助设计系统,使用者只需输入几个参数,系统便能自动完成从设计计算到绘图的全过程,大大提高了设计速度。该系统操作简单,通用性好,界面友好,实用性强。
关键词
管状换热器
计算机辅助设计
UML建模
面向对象技术
Keywords
tubular recuperator
computer aided design
UML model
object oriented technology.
分类号
TK172 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
平焰燃烧器间流场相互作用的数值研究
被引量:
1
4
作者
王计敏
杨步云
李文科
机构
安徽工业大学冶金与资源学院
出处
《工业加热》
CAS
2007年第4期41-44,共4页
文摘
为了优化加热炉中多个平焰燃烧器间的燃烧性能,以两个平行平焰燃烧器为研究对象,采用修正的-湍流模型,遵循简单化学反应系统,采用的湍流燃烧模型为涡团耗散模型,使用计算流体力学软件对其流场进行模拟,分别从不同气流旋转方向,研究了不同燃烧器间距对速度、压力、温度分布的影响。分析表明:当气流反向旋转时燃烧器的间距(/)为11.43~15.24或当气流同向旋转时燃烧器的间距为15.24~19.05时,都能够显著提高炉内物体的加热质量。可为平焰燃烧器的工业应用提供一定的参考依据。
关键词
平焰燃烧器
数值模拟
流场
平行
Keywords
flat flame burner
numerical simulation
flow field
paralleling
分类号
TF066.13 [冶金工程—冶金物理化学]
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职称材料
题名
蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统的建模研究
5
作者
王计敏
杨步云
李文科
机构
安徽工业大学冶金与资源学院
出处
《工业加热》
CAS
2006年第5期47-50,共4页
文摘
根据软件开发理论的研究,针对目前高温空气燃烧技术在工业炉领域中具体应用,以蓄热式陶瓷球燃烧器为研究对象研制开发了蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统。该系统可完成蓄热式陶瓷球燃烧器的工艺设计与校核计算全过程,大大提高了设计效率。从不同的模型,不同的视角,详细地描述了标准建模语言UML在开发蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统中的建模的一般过程,并阐述了建模的工作结果和模型的使用效果。结果表明,UML的建模方法对整个蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统的实现起到了重要作用。
关键词
蓄热式陶瓷球燃烧器
UML建模
设计
校核
Keywords
ceramic-ball regenerative burner
UML modeling
design
checking
分类号
TL223.23 [核科学技术—核燃料循环与材料]
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职称材料
题名
新型椭圆截面螺旋扭曲组合管换热特性的数值模拟
6
作者
田瑞娇
李文科
王计敏
黄飞祥
机构
安徽工业大学能源与环境学院
出处
《能源工程》
2014年第5期1-8,13,共9页
基金
国家自然科学青年基金资助项目(51206001)
安徽工业大学自然科学青年基金资助项目(QZ201303
QS201304)
文摘
提出了一种新型换热管型,即椭圆截面螺旋扭曲组合管。以场协同理论为指导,通过改变管型形状参数组合方式,对椭圆截面螺旋扭曲组合管进行数值模拟及分析,并进行不同Re数下圆管换热Nu数与经验公式对比,结果表明:组合比为0.4,长短径比为2.0,扭曲角度为90°时,综合性能最优,确定椭圆截面螺旋扭曲组合管对换热的强化是有效的,模拟结果是可信的。
关键词
椭圆截面螺旋扭曲组合管
数值模拟
换热特性
场协同理论
Keywords
ellipse section and spiral twisted tube
numerical simulation
heat transfer characteristics
field synergy principle
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
冶金渣气系统中Marangoni-热毛细对流的数值模拟
王计敏
陈喜
汪彬彬
吴玉喜
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
铝熔炼炉炉衬组合的优化模拟
王计敏
闫红杰
周孑民
李世轩
贵广臣
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
3
在线阅读
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职称材料
3
管状换热器计算机辅助设计系统的研制
王计敏
李文科
《安徽工业大学学报(自然科学版)》
CAS
2006
1
在线阅读
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职称材料
4
平焰燃烧器间流场相互作用的数值研究
王计敏
杨步云
李文科
《工业加热》
CAS
2007
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统的建模研究
王计敏
杨步云
李文科
《工业加热》
CAS
2006
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
新型椭圆截面螺旋扭曲组合管换热特性的数值模拟
田瑞娇
李文科
王计敏
黄飞祥
《能源工程》
2014
0
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职称材料
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