Расчет гидродинамических характеристик и теплообмена при спутном движении двух потоков жидких металлов


Авторы

Ячиков И. М., Картавцев С. В., Матвеев С. В.*

ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», пр. Ленина, 38, Магнитогорск, Челябинская обл., 455000

*e-mail: matveev_s_v@inbox.ru

Аннотация

Изложены этапы создания математической модели для определения гидродинамических характеристик и теплообмена при спутном движении двух потоков жидких металлов. Применительно к кристаллизатору машины для непрерывного литья заготовок с жидкими стенками показан пример расчета гидродинамических характеристик и теплообмена при разливке жидкой стали в слои жидкометаллического сплава С‑13 (свинец‑висмут) до момента начала ее кристаллизации.

Ключевые слова:

жидкая сталь, разливка в жидкие слои, использование теплоты, жидкометаллические теплоносители, ламинарное течение, пограничный слой, коэффициент теплоотдачи

Библиографический список

  1. World Steel Association [Электронный ресурс]. URL: https://www.worldsteel.org/steel‑by‑topic/statistics/monthly‑crude‑steel‑and‑iron‑production.html.

  2. Patent US 2298348. Formation of metal shapes. Charles D. Coxe, Bridgeport, Conn., assignor to Remington Arms Company, Ins., a corporation of Delaware. May 11, 1940.

  3. Patent US 3430680. Method of forming structural shapes from molten material by stream casting. Mar 4, 1969.

  4. Patent US 2022571. Method of producing bimetallic strips. John V. O. Palm and George S. Salzman, Clevelend Heights, Ohio, assignors to The Clevelend Graphite Bronze Company, Cleveland, Ohio, a corporation of Ohio. Mar 3, 1933.

  5. Patent US 2708617. Formation of films and filament directly from polymer intermediates. Eugene Edward Magat and Donald Ritter Strachan, Wilmington, Del., assignors to E. I. du Pont de Nemours & Company, Wilmington. Del., a corporation of Delaware. May 17, 1955.

  6. Patent US 2754559. Method for the casting of sheets of a fusible material. Howard A. Fromson, Weston, Conn. July 17, 1956.

  7. Patent US 1831310. Centrifugal casting. Lewis B. Lindemuth, of New York, N. Y. Mar 30, 1927.

  8. Патент RU 2239515. Способ производства плоских изделий. Картавцев С. В., Строгонов К. В. 10.11.2004.

  9. А. С. SU 782951. Способ непрерывной разливки металлов. Бигеев А. М., Миляев А. Ф., Ширшов Ю. П., Вагин А. Г., Сокорчук В. А., Файзуллин В. Г. 30.11.1980.

  10. Ковытин А. А., Калягин Ю. А. О проблемах и перспективах утилизации теплоты, выделяющейся при разливке стали // Промышленная энергетика. 2007. № 8. С. 36–39.

  11. Аловадинова Х. Н., Демин Ю. К., Матвеев С. В., Картавцев С. В. Повышение энергетической эффективности процесса непрерывной разливки стали // Промышленная энергетика. 2015. № 2. С. 8–11.

  12. Лукин С. В., Поселюжный Д. Н., Кибардин А. Н. Использование теплоты охлаждения стали, разливаемой на машинах непрерывного литья заготовок, в системе теплоснабжения предприятия // Промышленная энергетика. 2013. № 5. С. 7–9.

  13. Строгонов К. В., Картавцев С. В. Жидкая сталь: использование теплоты и скоростная разливка. Магнитогорск, 2006. 147 с.

  14. Картавцев С. В. Интенсивное энергосбережение и технический прогресс черной металлургии. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2008. 311 с.

  15. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. 712 с.

  16. Lee F.A. Mixing of two streams at different densities // Fifth Australasian Conference on Hydraulics and Fluid Mechanics. 1974. Christchurch, New Zealand, 9–13 December.

  17. Самохин В. Н. О ламинарном слое смешения на границе двух потоков // ЖВМ и МФ. 1985. Т. 25. № 4. С. 614–617.

  18. Ячиков И. М., Матвеев С. В., Картавцев С. В. Идентификация параметров ламинарного пограничного слоя на границе раздела двух потоков при разливке стали в “жидкий” кристаллизатор // Математическое и про‑ граммное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах. 2017. Т. 5. № 2. С. 12–18.

  19. Lessen Martin. On stability of free laminar boundary layer between parallel streams // Report, January 1, 1950; (digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc60317/m1/4/:accessed April 6, 2017), University of North Texas Libraries, Digital Library, digital.library.unt.edu; crediting UNT Libraries Government Documents Department.

  20. Чиркин В. С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. Справочник. М.: Атомиздат, 1968. 484 с.

  21. Еланский Г. Н., Кудрин В. А. Структура и свойства расплавов на основе железа // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2015. Т. 15. № 3. С. 11–19.

  22. Рябов А. В. Растворимость висмута и свинца в жидком и твердом железе // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2013. Т. 13. № 2. С. 27–32.

  23. Боришанский В. М., Кутателадзе С. С., Новиков И. И. и др. Жидкометаллические теплоносители. М.: Атомиздат, 1967. 299 с.

  24. Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Тепло‑ передача. Учебник для вузов. Изд. 3‑е. М.: Энергия, 1975. 488 с.



Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024