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
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
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
Таблица 3
Результаты подбора значений коэффициента теплоотдачи
и определение расходов воды по секциям ЗВО
Таблица 4
Значения температуры на оси и поверхности слитка и толщины корочки по длине машины
Порядок пользования программой ZBOCALK
-
После включения компьютера входим в dos, директорий blackbox, КРАS и ZBOCALK.pas появится текст программы. -
F10, в верхнем меню масса (курсор) на edit, enter и производится редакция исходных данных в начале программы. -
После F10, маска в верхнем меню на run, enter происходит запуск программы. -
Запрос длины секции, набор значения, enter; запрос интервала длины секции для выдачи результатов на экран, ввод значения, enter; запрос коэффициента теплоотдачи, ввод значения, enter. -
Если началось охлаждение слитка в новой секции, то на экране появится значения удельного и общего расходов воды в секции, соответствующих заданному коэффициенту теплоотдачи. -
После выдачи основных результатов моделирования через заданных интервал длины секции последует запрос: продолжить расчет охлаждения в секции - 1 или закончить работу - 0. -
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. -
Выход из программы в каталог КРАS: alt-x.
-
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 | | | ||||||
| | | - | - | - | - | | |