Файл: Учебнометодические материалы по дисциплине.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.05.2024

Просмотров: 70

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
то возвращаются к началу моделирования и увеличивают (уменьшают) коэффициент теплоотдачи при В случае подбор коэффициента теплоотдачи в данной секции заканчивают и переходят к подбору коэффициента теплоотдачи в следующей секции. При этом в качестве начального значения коэффициента теплоотдачи в следующей секции можно взять значение его в предыдущей секции.

Порядок пользования программой ZBOCALK

  1. После включения компьютера входим в dos, директорий blackbox, КРАS и ZBOCALK.pas появится текст программы.

  2. F10, в верхнем меню масса (курсор) на edit, enter и производится редакция исходных данных в начале программы.

  3. После F10, маска в верхнем меню на run, enter происходит запуск программы.

  4. Запрос длины секции, набор значения, enter; запрос интервала длины секции для выдачи результатов на экран, ввод значения, enter; запрос коэффициента теплоотдачи, ввод значения, enter.

  5. Если началось охлаждение слитка в новой секции, то на экране появится значения удельного и общего расходов воды в секции, соответствующих заданному коэффициенту теплоотдачи.

  6. После выдачи основных результатов моделирования через заданных интервал длины секции последует запрос: продолжить расчет охлаждения в секции - 1 или закончить работу - 0.

  7. Если расчет охлаждения слитка в секции закончится, то произойдет выдача результатов расчета в конце секции и последует запрос: изменить коэффициент теплоотдачи в секции - 2, перейти к следующей секции - 1, закончить работу - 0.

  8. Выход из программы в каталог КРАS: alt-x.




    1. Подготовка исходных данных

Изложенная модель используется модель (прил. П.1) в режиме подбора коэффициентов теплоотдачи в каждой секции, обеспечивающих рациональный температурный режим (заданный преподавателем уровень температуры поверхности слитка в ЗВО) с погрешностью Тп - ТЗВО < 5 град. После получения варианта задания из списка табл. 1 в виде размеров прямоугольного сечения сляба, скорости вытягивания, длины кристаллизатора и секций охлаждения студент заполняет таблицу исходных данных согласно списку идентификаторов (табл. 1).

Таблица 1

Варианты заданий на моделирование с целью определения


расходов воды на ЗВО МНЛЗ



п/п

Размеры сечения слитка (толщина ширина, мм)

Скорость литья, м/мм



п/п

Размеры сечения слитка (толщина ширина, мм)

Скорость литья, м/мм

1

2

3

4

5

6

1

150 600

1,6

11

200 1600

0,6

2

150 800

1,4

12

250 1200

1,0

3

150 1000

1,2

13

250 1400

0,9

4

175 600

1,2

14

250 1600

0,8

5

175 800

1,0

15

250 1800

0,7

6

175 1000

0,8

16

300 1200

0,9

7

200 800

1,2

17

300 1400

0,8

8

200 1000

1,0

18

300 1600

0,7

9

200 1200

0,8

19

300 1800

0,6

10

200 1400

0,7












В табл. 2 приведен пример заполнения такой таблицы и остальные исходные данные по начальной температуре стали на мениске металла в кристаллизаторе, температурам солидус и ликвидус стали, температуре охлаждающей среды, количеству узлов в расчетной области, теплофизическим свойствам среднеуглеродистой стали и коэффициентам эмпирической зависимости удельного расхода воды от коэффициента теплоотдачи. При заполнении таблицы обратить внимание на размерности физических величин. Рабочая длина кристаллизатора принимается равной 1 м, длина каждой секции ЗВО - 2 м. Необходимо также определить критическое значение величины коэффициента теплоотдачи, ниже которого поверхность слитка не нуждается в принудительном охлаждении для поддержания заданного в ЗВО температурного режима. Обычно принимают где рассчитывается по формуле (1.8) прил. П.1, а эмпирический коэффициент . При указанном значении разогрев поверхности слитка после выхода из ЗВО не превышает 50 град. Перед запуском компьютерной модели необходимо подготовить таблицы для записи коэффициента теплоотдачи в кристаллизаторе, результатов подбора коэффициентов теплоотдачи и расчетов расхода воды по секциям ЗВО (пример в табл. 3), результатов определения поля температуры и толщины корки для различных моментов времени при подобранных значениях коэффициента теплоотдачи и длине ЗВО (пример в табл. 4 и 5)

Таблица 2

Пример исходных данных к моделированию



п/п

Идентификатор

Обозначение

Название величины

Размерность

Значение

1

2

3

4

5

6

1

n

N

Количество внутренних узлов

шт

15

2

s

S

Половина толщины слитка

м

0,075

3

b

b

Ширина слитка

м

1

4

r



Скорость вытягивания

м/с

0,02

5





Теплопроводность



29

6

с

С

Теплоемкость



690

7

ll

L

Теплота кристаллизации

Дж/кг

270000

8

р



Плотность

кг/м3

7200

9



Тср

Температура среды



30

10

tc

Тс

Температура солидуса



1450

11

tl

Тл

Температура ликвидуса



1500

12

tk

Тщ

Начальная температура



1520

13

k0

k0 = 2,5; k1 = 0,017 – коэффициенты эмпирической зависимости , где g - удельный расход воды, - коэффициент теплоотдачи, .теплоотдачи, .

14

k1


Таблица 3


Результаты подбора значений коэффициента теплоотдачи

и определение расходов воды по секциям ЗВО




Кристал-

Секции ЗВО




лизатор

1

2

3

4

5

6

7

, м

1

2

2

2

2

2

2

2

Тп,

1250

904

903

900

899

897

898

900



450

650

440

350

290

255

210

175






13,51

8,22

6,03

4,50

3,64

2,48

1,62






27,0

16,5

12,0

9,0

7,3

5,0

3,2

Таблица 4

Значения температуры на оси и поверхности слитка и толщины корочки по длине машины

Зоны

Кристаллизатор

I

h, м

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Тоси,

1520

1520

1519,7

1518,5

1516,5

1513,7

1510,7

Тпов,

1520

1322

1255

1075

1001

941

896

, см

0

1,5

2,5

3,6

4,2

4,7

5,1

II

III

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

1507,2

1503,9

1501,1

1500

1500

1499

1498

1497

941

931

914

898

918

914

908

897

5,3

5,6

5,9

6,1

6,4

6,6

6,8

7,0

IV

V

7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

10,5

11,0

1494

1490

1485

1478

1470

1457

1404

1361

913

912

908

903

912

911

907

903

7,2

7,4

7,8

8,0

8,2

8,75

8,75

-

VI

VII

11,5

12,0

12,5

13,0

13,5

14,0

14,5

15,0

1324

1294

1265

1243

1219

1199

1179

1162

918

917

913

907

914

910

905

897

-

-

-

-

-

-

-

-










на воздухе
















16,0

18,0

21,0

22,0
















1100

1055

1018

983
















918

897

870

842
















-

-

-

-