航空制件燃气热处理炉的炉内温度均匀性

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作者 吴奕滨 龚俊杰 +2 位作者 沈星 韦源源 周明海 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第1期62-69,共8页

在热处理航空制件的过程中,热处理炉温度的均匀性对其质量与性能具有直接影响.以大尺寸燃气热处理炉为研究对象,先采用热电偶测试测得在不同工作温度下的热处理炉温度均匀性指标,然后基于热处理炉的具体尺寸和运行参数,采用Fluent软件... 在热处理航空制件的过程中,热处理炉温度的均匀性对其质量与性能具有直接影响.以大尺寸燃气热处理炉为研究对象,先采用热电偶测试测得在不同工作温度下的热处理炉温度均匀性指标,然后基于热处理炉的具体尺寸和运行参数,采用Fluent软件进行数值模拟,得到热处理炉全场的温度分布情况,最后通过调节烧嘴与壁面的夹角,对典型工况下全场温度的均匀性进行优化.结果表明:该航空制件燃气热处理炉的上层温度在各保温时刻较为稳定,且随着保温温度的升高,热处理炉各段炉温的均匀性均得到明显改善;温度场的仿真模拟值与现场实测值相差较小,该有限元模型较为可靠.本研究结果可为热处理炉温度均匀性的改进设计提供一定的理论参考. 展开更多

关键词 温度均匀性 燃气热处理炉 温度场测试

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基于ANSYS的真空热处理炉的温度场分析 被引量：2

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作者 周军勇 俞能君 +4 位作者 金向阳 单杰锋 张朋越 张志高 葛洪良 《热加工工艺》 北大核心 2024年第8期31-37,共7页

利用ANSYS Workbench软件分析了管式真空热处理炉炉膛内部温度场分布,通过模拟隔热层放置位置/厚度、工件盒厚度/材质、筛网厚度/材质对炉膛内部均温区范围及其平均温度的影响,获得了不同热处理炉隔热层、工件盒与筛网的设计参数;通过... 利用ANSYS Workbench软件分析了管式真空热处理炉炉膛内部温度场分布,通过模拟隔热层放置位置/厚度、工件盒厚度/材质、筛网厚度/材质对炉膛内部均温区范围及其平均温度的影响,获得了不同热处理炉隔热层、工件盒与筛网的设计参数;通过优选设计参数,可使均温区长度从240 mm提升至320 mm,提升了33.33%,平均温度从958.25℃提升至962.94℃。最后采用优化后的热处理炉结构参数对负载Nd2Fe14B试样的温度场进行了仿真。结果表明,Nd2Fe14B永磁体的均温区范围及平均温度得到了明显提升,磁体平均温度从959.07℃提高到963.06℃,且磁体的温度起伏明显趋于平稳,从±1.06℃优化至±0.21℃。 展开更多

关键词 真空热处理炉 ANSYS 温度场仿真 均温区 永磁体

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侧喷铝卷退火炉气固传热过程研究 被引量：1

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作者 秦明臣 高玉峰 +1 位作者 李国华 龚奇龙 《热加工工艺》 北大核心 2024年第8期59-62,68,共5页

采用数值模拟和实验测试的方法,研究了侧喷铝卷退火炉内气固传热流场和铝卷温度场的分布规律,并讨论了铝卷表面传热系数的分布特性。结果表明:炉内喷口速度分布均匀,铝卷端面和外表面温度温度较高,且外表面和端面各点温度分布差别较大;... 采用数值模拟和实验测试的方法,研究了侧喷铝卷退火炉内气固传热流场和铝卷温度场的分布规律,并讨论了铝卷表面传热系数的分布特性。结果表明:炉内喷口速度分布均匀,铝卷端面和外表面温度温度较高,且外表面和端面各点温度分布差别较大;计算得到铝卷外表面换热系数分布呈现两端高中间低的趋势,端面换热系数呈现边缘高中间低的特点,并拟合了各表面传热系数的加权系数计算公式。模拟结果同测试结果规律一致,流速计算误差约为±10%,铝卷温度偏差小于2℃。 展开更多

关键词 铝卷退火炉 气固传热 数值模拟 温度场

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宝钢4号高炉炉衬温度场数学模型及分析 被引量：9

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作者 张卫军 吴雪琦 +1 位作者 陈海耿 姜华 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1122-1125,共4页

以宝钢新建4号高炉炉衬结构为原型，以多类边界条件处理边界传热问题．建立了炉衬结构三维温度场数学模型．基于该模型，分析了炉衬温度场分布，讨论了炉内渣皮形成与脱落的温度条件和冷却热负荷对炉衬温度场的影响．结果表明，在炉身... 以宝钢新建4号高炉炉衬结构为原型，以多类边界条件处理边界传热问题．建立了炉衬结构三维温度场数学模型．基于该模型，分析了炉衬温度场分布，讨论了炉内渣皮形成与脱落的温度条件和冷却热负荷对炉衬温度场的影响．结果表明，在炉身中下部和炉腹、炉腰部位炉衬内表面到冷却板前端的100mm范围内是炉衬耐材易损区和渣皮形成区；在1300～1450℃炉气温度范围内易于形成稳定的渣皮层，而1450℃以上区域渣皮的形成与稳定取决于该部位的冷却负荷；保证铜冷却板长期使用的最低水流量需不小于6t／h． 展开更多

关键词 高炉 石墨砖 冷却板 温度场 传热 数学模型

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步进梁式加热炉内钢坯温度场数值模拟 被引量：10

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作者 刘新忠 韩静涛 +2 位作者 刘双科 余万华 李贺杰 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期199-203,共5页

建立了步进梁式加热炉内加热钢坯的物理模型和数学模型,用有限容积法(FVM)对数学模型进行了离散化,运用Visual-Fortran编制了加热炉内钢坯温度场计算软件,同时利用耐热温度数据记录仪,实测和记录了Q235钢在加热炉内的温度分布,给出了钢... 建立了步进梁式加热炉内加热钢坯的物理模型和数学模型,用有限容积法(FVM)对数学模型进行了离散化,运用Visual-Fortran编制了加热炉内钢坯温度场计算软件,同时利用耐热温度数据记录仪,实测和记录了Q235钢在加热炉内的温度分布,给出了钢坯在整个加热过程中的上下炉温、钢坯内部不同点温度的变化曲线。将模拟结果和实测结果进行了比较,温差值最大为34.3℃,模拟值与实测值基本吻合,表明建立的数学模型以及计算方法是正确的。 展开更多

关键词 钢坯 步进梁式加热炉 温度场 有限容积法 数值模拟

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真空热处理炉温度场的有限元数值模拟 被引量：10

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作者 王明伟 张立文 +4 位作者 江国栋 张利生 李辰辉 张凡云 张尊礼 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第6期748-750,共3页

提出了一个描述真空热处理炉温度场的非线性有限元模型,该模型综合考虑了辐射传热、材料热物性随温度变化等非线性因素的影响。利用有限元软件MSC.Marc对400kW立式真空热处理炉的温度场进行了模拟计算。对炉温均匀性进行了实验测量,模... 提出了一个描述真空热处理炉温度场的非线性有限元模型,该模型综合考虑了辐射传热、材料热物性随温度变化等非线性因素的影响。利用有限元软件MSC.Marc对400kW立式真空热处理炉的温度场进行了模拟计算。对炉温均匀性进行了实验测量,模拟结果与实验结果吻合较好。由此提供了一种良好的真空热处理炉虚拟生产手段,为真空热处理工艺参数优化奠定了理论基础。 展开更多

关键词 真空热处理炉 温度场 有限元 数值模拟

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蓄热式加热炉内温度场及浓度场的数值模拟 被引量：7

7

作者 刘坤 韩仁志 谢国威 《冶金能源》 北大核心 2005年第2期22-24,共3页

利用大型软件CFX4. 4建立了高温蓄热式加热炉内温度场和浓度场的数学模型 ,并确定了合理的喷嘴布置及喷嘴倾斜角度 ,以确保高温空气燃烧技术的加热效果。

关键词 炉内温度场 浓度场 蓄热式 数值模拟 高温空气燃烧技术 数学模型 大型软件 倾斜角度 喷嘴布置 加热效果

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侧喷加热铝材退火炉内流场与温度场数值模拟 被引量：5

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作者 李建平 王伯长 +1 位作者 刘涛 毛大恒 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期166-171,共6页

采用热传导模拟实验研究铝卷层与层之间接触热阻对铝材退火的影响。根据实验结果分析,改变现有径向加热铝材退火炉内循环空气的流动方向,采用轴向对流换热方式,设计侧喷加热铝材退火炉,建立侧喷加热铝材退火炉三维仿真模型。利用CFD软件... 采用热传导模拟实验研究铝卷层与层之间接触热阻对铝材退火的影响。根据实验结果分析,改变现有径向加热铝材退火炉内循环空气的流动方向,采用轴向对流换热方式,设计侧喷加热铝材退火炉,建立侧喷加热铝材退火炉三维仿真模型。利用CFD软件FLUENT,采用标准k-ε湍流模型,对侧喷加热铝材退火炉内气体流动和传热问题进行数值模拟研究。研究结果表明:与径向传热方式相比,轴向传热方式退火速度快,铝卷芯部与外部表面之间的温差小;侧喷加热铝材退火炉内气体流动顺畅,对流换热均匀,炉温温差控制在-1～1K,满足退火工艺对炉温均匀性的要求。 展开更多

关键词 侧喷加热铝材退火炉 流场 对流换热 温度场 数值模拟

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基于温度场测量和热力计算的炉膛优化吹灰模型 被引量：3

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作者 赵敬德 王飞 +4 位作者 马增益 严建华 黄群星 倪明江 岑可法 《热力发电》 CAS 北大核心 2004年第8期19-21,31,共4页

在基于图像处理的炉膛火焰温度场测量技术的基础上 ,根据电站锅炉运行的实际情况 ,提出了指导炉膛优化吹灰的理论模型 ,为开发炉膛优化吹灰技术提供了必要的理论依据。该技术的开发对电站锅炉的安全经济运行具有重要意义。

关键词 电站 锅炉 图像处理 炉膛 优化 吹灰模型 温度场 热力计算 测量

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不同热源合成SiC冶炼炉温度场的有限元分析及其计算机模拟 被引量：5

10

作者 李小池 王晓刚 郭晓滨 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期667-672,共6页

采用有限元法及ANSYS数值模拟软件,对Acheson单热源SiC冶炼炉(传统Acheson炉)和自行发明的多热源碳化硅冶炼炉炉内热量传递过程及温度分布进行研究,得到了炉内热量传递及温度分布模拟图,对比分析了两种炉型炉内热量传递及温度分布规律... 采用有限元法及ANSYS数值模拟软件,对Acheson单热源SiC冶炼炉(传统Acheson炉)和自行发明的多热源碳化硅冶炼炉炉内热量传递过程及温度分布进行研究,得到了炉内热量传递及温度分布模拟图,对比分析了两种炉型炉内热量传递及温度分布规律及其对SiC产率和能耗的影响,多热源SiC冶炼炉与传统Acheson炉相比具有节能、提质、高产和生产安全等特点,而且便于炉体的大型化。 展开更多

关键词 SIC 冶炼炉 多热源 温度场 有限元 ANSYS软件

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大圆筒天然气加热炉流场研究及传热面优化 被引量：3

11

作者 严平 曹伟武 +2 位作者 钱尚源 郭韵 于彩霞 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期119-122,共4页

在天然气运输和应用过程中,天然气加热炉的使用面大量广,提高天然气加热炉的热效率,降低其能耗,显得尤为重要。为此,对大圆筒天然气加热炉内加热元件偏心布置时的流场进行了研究,引入双极坐标系将不规则的偏心圆区域转化成规则的矩形区... 在天然气运输和应用过程中,天然气加热炉的使用面大量广,提高天然气加热炉的热效率,降低其能耗,显得尤为重要。为此,对大圆筒天然气加热炉内加热元件偏心布置时的流场进行了研究,引入双极坐标系将不规则的偏心圆区域转化成规则的矩形区域,为数值计算创造了良好的算法环境。通过数值计算,得到了大圆筒内加热元件偏心布置时的温度分布和速度矢量分布,并设计了可视化流场实验装置,通过实验研究验证了数值计算结果,在此基础上,优化了大圆筒内火筒、烟管、被加热管束的相对位置,提高了加热炉的热效率,降低了能耗,节省了钢耗量和初投资,具有较好的节能降耗效果。 展开更多

关键词 大圆筒天然气加热炉 流场 温度 速度矢量 传热面 优化 双极坐标系

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辊底式炉板坯加热温度场数值模拟及工艺研究 被引量：4

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作者 黄贞益 王伟 +1 位作者 王道远 陈敏侠 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第10期162-165,共4页

为了提高某板卷厂的热处理产能,以该厂现有的正火工艺为研究对象,研究缩短板坯在炉加热时间对材料组织及性能的影响。利用MSC.Marc有限元分析软件,建立了LOI辊底式热处理炉内板坯二维温度场有限元模型。同时,利用"黑匣子"测... 为了提高某板卷厂的热处理产能,以该厂现有的正火工艺为研究对象,研究缩短板坯在炉加热时间对材料组织及性能的影响。利用MSC.Marc有限元分析软件,建立了LOI辊底式热处理炉内板坯二维温度场有限元模型。同时,利用"黑匣子"测试数据验证了所建模型的精确性和可靠性。根据模拟结果,进行了实验室及现场生产测试,优化了板坯在加热炉内的加热制度。结果表明,所建立的模型简单、精度高,能够满足在线应用的要求,达到提高生产效率及节能减排的目的。 展开更多

关键词 辊底式炉 板坯加热 温度场 有限元 优化

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径向加热与侧喷加热铝材退火炉内流场与温度场数值模拟研究 被引量：4

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作者 李建平 王伯长 刘涛 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第22期80-84,87,共6页

针对现有径向加热铝材退火炉所采用的径向对流换热方式造成铝卷退火效率低,铝卷表面与内部温差大的缺点,采用轴向对流换热的方式,设计出侧喷加热铝材退火炉。利用CFD软件FLUENT,采用标准K-ε模型,对径向加热与侧喷加热铝材退火炉内气体... 针对现有径向加热铝材退火炉所采用的径向对流换热方式造成铝卷退火效率低,铝卷表面与内部温差大的缺点,采用轴向对流换热的方式,设计出侧喷加热铝材退火炉。利用CFD软件FLUENT,采用标准K-ε模型,对径向加热与侧喷加热铝材退火炉内气体流动和传热问题进行了数值模拟研究,得到了炉内流场与温度场分布特征。结果表明,侧喷加热铝材退火炉内气体流动顺畅、对流换热均匀性好、炉温升速快,且温差控制在±1℃内,满足退火工艺对炉温均匀性的要求,为侧喷加热铝材退火炉的设计与研究提供了理论基础。 展开更多

关键词 侧喷加热铝材退火炉 流场 对流换热 温度场 数值模拟

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顶吹熔炼炉余热锅炉数值模拟 被引量：8

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作者 王晓瑜 袁艳平 +1 位作者 张冬洁 徐建炎 《中国有色冶金》 CAS 2013年第3期50-53,63,共5页

采用Realizable k-ε湍流模型和DO辐射模型对顶吹熔炼炉余热锅炉运行工况进行数值模拟。研究了顶吹熔炼炉余热锅炉内部流场和温度场的分布,分析了各烟道段的换热趋势以及烟气流场对换热的影响,为顶吹熔炼炉余热锅炉内部的传热流动研究... 采用Realizable k-ε湍流模型和DO辐射模型对顶吹熔炼炉余热锅炉运行工况进行数值模拟。研究了顶吹熔炼炉余热锅炉内部流场和温度场的分布,分析了各烟道段的换热趋势以及烟气流场对换热的影响,为顶吹熔炼炉余热锅炉内部的传热流动研究提供依据,对分析实际工程中出现的问题有一定的指导意义。 展开更多

关键词 顶吹熔炼炉 余热锅炉 数值模拟 温度场 流场

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退火炉内铝卷温度场的建模与仿真研究 被引量：1

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作者 李建平 刘涛 +1 位作者 王伯长 艾江波 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期75-78,共4页

以40 t铝材退火炉内铝卷为研究对象,分析铝卷的传热过程,拟合出对流换热系数对温度的数学表达式,并利用黄金分割法间接求得铝卷径向导热系数,从而建立铝卷的传热数值模型。采用ANSYS分析软件对铝卷温度场进行数值模拟,仿真结果与实测温... 以40 t铝材退火炉内铝卷为研究对象,分析铝卷的传热过程,拟合出对流换热系数对温度的数学表达式,并利用黄金分割法间接求得铝卷径向导热系数,从而建立铝卷的传热数值模型。采用ANSYS分析软件对铝卷温度场进行数值模拟,仿真结果与实测温度值基本吻合,证明所建模型的正确性,为铝卷退火工艺的优化提供了理论基础。 展开更多

关键词 铝材退火炉 径向导热系数 对流换热 温度场

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换向方式对蓄热式加热炉内温度场和浓度场的影响 被引量：1

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作者 刘坤 赵连刚 冯亮花 《冶金能源》 北大核心 2005年第6期20-22,共3页

利用大型软件CFX4·4建立了高温蓄热式加热炉内的温度场和浓度场的数学模型。分析讨论了不同换向方式对蓄热式加热炉内温度场和浓度场的影响。

关键词 蓄热式 温度场 浓度场 换向

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加热炉新型热滑轨的温度场分析 被引量：1

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作者 李胜利 徐博 陶军 《冶金能源》 北大核心 2006年第1期26-28,共3页

孔洞式热滑轨是为消除钢坯在加热时产生的黑印而设计的一种新型滑轨,并在实际应用中取得了良好的效果。本文利用有限元软件ANSYS对孔洞式滑轨在炉内受热时的温度场分布进行了模拟计算,得出了孔洞大小和滑轨高度变化与改善加热效果的关系。

关键词 加热炉 滑轨 温度场 模拟

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电渣炉夹具感应加热的有限元数值模拟 被引量：1

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作者 夏永发 金玉龙 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期115-118,共4页

采用有限元分析法和ANSYS软件,引入复矢量磁位,推导了感应加热有限元模拟的数学模型.讨论了感应加热有限元分析中温度场与电磁场耦合、工件材料物理参数的温度依赖性等关键技术问题的处理方法.分析了电渣炉夹具的感应加热过程,得到了夹... 采用有限元分析法和ANSYS软件,引入复矢量磁位,推导了感应加热有限元模拟的数学模型.讨论了感应加热有限元分析中温度场与电磁场耦合、工件材料物理参数的温度依赖性等关键技术问题的处理方法.分析了电渣炉夹具的感应加热过程,得到了夹具的温度分布状况以及温度随时间的变化规律.结果表明:温度的最大值主要集中在夹具的表层,且心部几乎未加热,其数值模拟结果与工程实际应用工况基本一致. 展开更多

关键词 电渣炉 感应加热 数值模拟 电磁场 温度场 有限元分析 耦合场

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三温区晶体生长炉热场设计探讨 被引量：1

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作者 梁秀梅 陈巨才 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期318-324,共7页

晶体生长炉是晶体生长的基础。根据三硼酸锂 (LBO)、偏硼酸钡 (β BBO)等晶体生长的要求 ,我们设计制备了包含三温区的晶体生长炉。本文报道了关于该炉温场设计所考虑的基本问题和炉体材料的选择 ,给出了电气系统的基本框架及构件。实... 晶体生长炉是晶体生长的基础。根据三硼酸锂 (LBO)、偏硼酸钡 (β BBO)等晶体生长的要求 ,我们设计制备了包含三温区的晶体生长炉。本文报道了关于该炉温场设计所考虑的基本问题和炉体材料的选择 ,给出了电气系统的基本框架及构件。实际测量表明 :该炉控温精度在上温区为± 0 .135℃ ,中温区为± 0 .0 9℃ ,下温区为± 0 .136℃ ,高温区炉温均匀度为 0 .86℃ ,低温区炉温均匀度为 - 0 .86℃。 展开更多

关键词 晶体生长 热场 三温区 控温精度 炉温均匀度 晶体炉

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热处理炉炉膛内空间温度场建模与检测 被引量：1

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作者 高宗海 王建 +1 位作者 李书涛 李大成 《西安理工大学学报》 CAS 2006年第2期183-186,共4页

为了能更有效地对热处理炉的炉膛温度进行观测和控制,从而提高热处理的质量,在Marc-hing Cube算法的基础上,建立了炉膛内空间温度场的数字模型,利用最小二乘法进行了等温面上点的坐标及各点法向量等参数的求解,并进行了等温面的绘制和... 为了能更有效地对热处理炉的炉膛温度进行观测和控制,从而提高热处理的质量,在Marc-hing Cube算法的基础上,建立了炉膛内空间温度场的数字模型,利用最小二乘法进行了等温面上点的坐标及各点法向量等参数的求解,并进行了等温面的绘制和模型误差分析。实验结果表明,该模型使用简单,相对误差小于1%。 展开更多

关键词 热处理炉 空间温度场 等温面 MARCHING CUBE算法 最小二乘法

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