外文翻译 用于分析在直燃式步进式加热炉板坯瞬态加热的传热模型.doc
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外文翻译--用于分析在直燃式步进式加热炉板坯瞬态加热的传热模型
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通过该板坯表面辐射热通量,在图三中已经显示出来了,是用来作为上述方程( 1 )的边界条件,其中是钢坯表面和方向的辐射强度。是在板坯表面正常的单位向量,是立体角。是活性辐射介质辐射在任何方向的强度,沿着路径 通过介质的吸收,发射和散射可以确定以下方程(3), 是吸收光系数, 是散射反照率,是从传入方向向方向散射的散射系数,这个等式,如果平均温度和边界条件强度给出,提供了一个辐射强度分布情况等。一个漫反射与温度,这是方程边界条件。那么方程( 3 )可表示为发射量和反射量的总和,如方程(4), 其中是炉墙的发射率,而是黑体强度的墙上。 2.3 有限体积的解决方法 瞬态热传导方程是由帕坦卡[ 8 ]所建议的使用有限体积法的离散型程序。一个中心差分法用于在X和Y方向扩散的条件。由此产生的离散系统,然后反复使用TDMA的算法来解决,直到温度场的板坯满足下列收敛准则可使用德国马克瓦特的定向量来预测如下: 为获板坯每个时间的温度, 计算从热辐射开始,在加热炉商会给予的对每个板坯表面辐射热通量, 然后,板坯的热传导是顺序模拟从第一到最后第二十八板坯。这一计算回路重复,直到板坯由一个步进梁移动到下一固定梁,上述计算程序是显示在该地点最初的板坯温度进行计算的。这些计算程序终止时,它成为该板坯在加热炉内停留的时间。
一个控制角度给定,但允许它的方向能够变化,可以得到下列等式:
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其中和分别是表面单元的外法线量。下流节点强度等于上游节点强度这是已采纳的步骤。离散化过程和有关量很容易找到在Baek等人的文献中。如在炉内板坯和在底部炉壁块的这些区域存在溶液,比如图4a的点B,Chai等人建议关闭程序。公式10可以被采纳。在这种解决办法中,虽然计算在整个域完成,在活跃的地区这种唯一的解决办法是有意义的。为了解释闭式的解决办法,一个额外的项被带入公式6,如下式12。
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对于在非活跃区域的单元,变为和(这里LN是一个非常大的数,比如,然而在活跃区域和都设定为相同的零值。对于直接接触的的活跃单元,例如图4a的W点,受到下列条件的限制:
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最终,公式8和9的系数被改变如下:
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当下面值收敛时,迭代求解过程终止。
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这里是以前的迭代值。
一旦获得强度场,在公式2中的板坯表面热辐射流量可以被测得通过使用方向权重如下式:
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在每个时间段若想要获得每个板坯的温度,计算就要从炉腔体的热腐蚀开始。然后板坯内部的热传导从模拟的第一块到最后的第28块进行。这种计算循环往复,直到板坯通过一个步进梁移动到下一个固定的光束上,上述的计算过程通过之前计算过的一位置点的初始板坯温度进行。当值变为板坯在炉内的停留时间时这些计算程序被终止。
3 结果与讨论3.1 热行为炉进程 加热炉传热与热辐射模型,上述应用调查在炉膛瞬态热传导和,特别是着眼于每一个板坯温度和对板坯表面辐射热流在模型五加热炉类似浦项制铁。该炉墙和气体温度模拟分别作列于表1 ,板坯的热性能在表2中给出了。 本的辐射特性,如辐射气体吸收系数 ,该炉墙分别设置为0.7
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