[发明专利]一种方坯加热过程温度分布的计算方法有效
申请号: | 201710075208.3 | 申请日: | 2017-02-10 |
公开(公告)号: | CN106874591B | 公开(公告)日: | 2019-12-03 |
发明(设计)人: | 沈志成 | 申请(专利权)人: | 中冶华天南京工程技术有限公司 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50 |
代理公司: | 11327 北京鸿元知识产权代理有限公司 | 代理人: | 陈英俊;张宁<国际申请>=<国际公布>= |
地址: | 210019 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | 本发明公开了一种方坯加热过程温度分布的计算方法,属于冶金自动化过程控制领域。所述计算方法包括:选取计算域并进行网格划分,且计算域中包含水梁;确定不同于板坯加热的边界条件,方坯两侧采用上、下炉膛综合换热量;建立方坯内部导热的二维非稳态导热微分方程;求解方程,输出方坯温度分布。本发明解决了由于方坯界面的宽、高比,不同于板坯而使板坯温度分布计算方法不适用于方坯的问题,且在计算中充分考虑了水梁对方坯加热的影响,使计算得到的方坯升温曲线更加接近实测值。 | ||
搜索关键词: | 一种 加热 过程 温度 分布 计算方法 | ||
【主权项】:
1.一种方坯加热过程温度分布的计算方法,在加热炉中分布有活动梁,所述活动梁中设置有水梁,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1,选取计算域并进行网格划分,且所述计算域包含所述水梁;/n步骤2,确定边界条件如下:/n方坯上表面采用综合热流密度边界条件:/n方坯下表面与水梁接触处采用第三类边界条件:/n方坯下表面其他位置采用综合热流密度边界条件:/n方坯两侧采用上下炉膛综合换热量:qL=αqT+(1-α)qB,/n式中,为热流密度,W/m2;σ为玻尔兹曼常数,5.67×10-8W/(m2·K4);为总括热吸收率;h为换热系数,W/(m2·K);Tw为水梁内水温,K;Tf为炉温,K;Ts为方坯表面温度,K;qL为方坯侧面换热量,W;qT为方坯上表面换热量,W;qB为方坯下表面换热量,W;α为系数,且0<α<1;/n步骤3,建立二维非稳态导热微分方程,包括:/n假设炉温呈分段线性分布,是沿炉长方向分布的函数;热交换过程中,忽略方坯氧化铁皮的影响;加热过程中方坯在炉内匀速运动;/n对网格点建立方坯内部导热的二维非稳态导热微分方程,通过下式表示:/n /n式中,ρ表示方坯的密度,单位Kg/m3;Cp表示方坯的比热,单位J/(kg·℃);t表示方坯温度,单位℃;τ表示时间,单位s;λ表示方坯导热系数,单位W/(m·℃);/n步骤4,求解方程,输出方坯温度分布。/n
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