在鑄(zhu)(zhu)錠凝固(gu)過程中(zhong),增加壓(ya)(ya)力(li)能夠改善鑄(zhu)(zhu)型(xing)和(he)(he)鑄(zhu)(zhu)錠的接觸環境(jing),為了深入(ru)研究壓(ya)(ya)力(li)強化(hua)鑄(zhu)(zhu)錠和(he)(he)鑄(zhu)(zhu)型(xing)間換熱(re)的效果,在能量(liang)守恒的基礎上(shang),運用導熱(re)微分(fen)方(fang)程,建立(li)換熱(re)系數的反算(suan)模型(xing),量(liang)化(hua)壓(ya)(ya)力(li)對(dui)換熱(re)系數的影響(xiang)規律。該模型(xing)包(bao)含(han)傳(chuan)熱(re)正問題模型(xing)和(he)(he)傳(chuan)熱(re)反問題模型(xing)。


1.傳熱正問題(ti)模型


  凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)熱(re)(re)量(liang)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)是(shi)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)進行(xing)的(de)驅動力,直接關系著金屬液相(xiang)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)的(de)整(zheng)個進程(cheng)。凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong),熱(re)(re)量(liang)通過(guo)(guo)金屬液相(xiang)、已凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)的(de)金屬固(gu)(gu)(gu)相(xiang)、鑄錠(ding)-鑄型界面(氣隙等)和(he)鑄型的(de)熱(re)(re)阻向環境傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)。因(yin)存在凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)潛熱(re)(re)的(de)釋(shi)放(fang),凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)是(shi)一個有(you)熱(re)(re)源的(de)非穩態傳(chuan)(chuan)(chuan)熱(re)(re)過(guo)(guo)程(cheng),基于凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)過(guo)(guo)程(cheng)熱(re)(re)傳(chuan)(chuan)(chuan)導的(de)能量(liang)守恒(heng)原理,柱坐標下鑄錠(ding)和(he)鑄型的(de)導熱(re)(re)分方(fang)程(cheng)可表示(shi)為:


式 139.jpg

式 142.jpg


  鋼液(ye)釋放凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)潛(qian)熱(re)(re)(re),進(jin)而在(zai)(zai)體積單元(yuan)內產生內熱(re)(re)(re)源(yuan)q;在(zai)(zai)運用數(shu)值離散的方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)求解導熱(re)(re)(re)微分(fen)方程(cheng)時,凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)潛(qian)熱(re)(re)(re)的處(chu)理方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)通常有(you)四種,分(fen)別為(wei)等效比熱(re)(re)(re)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、熱(re)(re)(re)焓法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、溫(wen)度(du)回升法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)以及源(yuan)項處(chu)理法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。孫天亮對四種凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)潛(qian)熱(re)(re)(re)的處(chu)理法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)進(jin)行比較(jiao)發現,源(yuan)項處(chu)理法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)最為(wei)精確,其次(ci)是等效比熱(re)(re)(re)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa),誤差較(jiao)大(da)的是溫(wen)度(du)回升法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和熱(re)(re)(re)焓法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa);在(zai)(zai)一(yi)般(ban)情況下,為(wei)了(le)簡化計(ji)算和降低編程(cheng)難(nan)度(du),可采用等效比熱(re)(re)(re)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)處(chu)理凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)潛(qian)熱(re)(re)(re)。因(yin)此,在(zai)(zai)非穩態(tai)條件下,內熱(re)(re)(re)源(yuan)與凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)潛(qian)熱(re)(re)(re)的關系可表(biao)示為(wei):


  此外,由(you)于鑄錠(ding)的(de)(de)凝(ning)固收縮和(he)(he)鑄型的(de)(de)受(shou)熱(re)膨(peng)脹,鑄錠(ding)和(he)(he)鑄型接觸隨之發生變化,當鑄錠(ding)和(he)(he)鑄型間(jian)氣隙形(xing)(xing)成以(yi)后,鑄錠(ding)向鑄型的(de)(de)傳(chuan)熱(re)方(fang)式(shi)不(bu)只是簡單(dan)的(de)(de)傳(chuan)導(dao)傳(chuan)熱(re),同時存(cun)在小(xiao)區(qu)域的(de)(de)對流(liu)和(he)(he)輻射傳(chuan)熱(re),進而(er)加大了計(ji)算(suan)的(de)(de)復雜(za)(za)性(xing),為了降低計(ji)算(suan)的(de)(de)復雜(za)(za)性(xing)和(he)(he)難度,采用等效(xiao)界面換(huan)熱(re)系(xi)數(shu)hi來替代氣隙形(xing)(xing)成后鑄錠(ding)和(he)(he)鑄型間(jian)復雜(za)(za)的(de)(de)傳(chuan)導(dao)、對流(liu)和(he)(he)輻射傳(chuan)熱(re)過程,在不(bu)考慮間(jian)隙比熱(re)容的(de)(de)情況下,等效(xiao)界面換(huan)熱(re)系(xi)數(shu)h;計(ji)算(suan)方(fang)法如下:



2. 傳熱(re)反問題模型


  與正問題相對應的反(fan)問題,即在求解傳熱(re)(re)問題時,以(yi)(yi)溫度(du)場為已知(zhi)量,對邊(bian)(bian)界(jie)(jie)條(tiao)件(jian)或初始條(tiao)件(jian)進行(xing)計算的過(guo)程。傳熱(re)(re)反(fan)問題的研究(jiu)從20世紀60年代以(yi)(yi)來(lai)得到了空前的進步與應用。在鑄(zhu)(zhu)造過(guo)程中,鑄(zhu)(zhu)錠(ding)(ding)和鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)間邊(bian)(bian)界(jie)(jie)條(tiao)件(jian)的反(fan)問題也一直備受關注。通傳熱(re)(re)正問題模型(xing)(xing)(xing)可(ke)知(zhi),在鑄(zhu)(zhu)錠(ding)(ding)和鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)物性參數、初始條(tiao)件(jian)以(yi)(yi)及除鑄(zhu)(zhu)錠(ding)(ding)和鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)間邊(bian)(bian)界(jie)(jie)條(tiao)件(jian)以(yi)(yi)外,其他邊(bian)(bian)界(jie)(jie)條(tiao)件(jian)可(ke)知(zhi)的情況下。溫度(du)場可(ke)表示(shi)成隨鑄(zhu)(zhu)錠(ding)(ding)和鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)間界(jie)(jie)面換熱(re)(re)系(xi)數變化的函數,即


式 147.jpg



  利用(yong)傳熱(re)(re)反問題模型(xing),運用(yong)數(shu)值(zhi)離散的(de)方(fang)法(fa)求解界面換(huan)熱(re)(re)系(xi)數(shu)的(de)過程,相當(dang)于(yu)依照一定(ding)的(de)方(fang)法(fa)或(huo)者規(gui)律選定(ding)界面換(huan)熱(re)(re)系(xi)數(shu),并以(yi)此作(zuo)為(wei)已知邊界條件,利用(yong)傳熱(re)(re)正問題計(ji)算出相應的(de)溫(wen)度場,如果溫(wen)度場的(de)計(ji)算值(zhi)與(yu)(yu)測量值(zhi)之間(jian)的(de)偏差最(zui)小(xiao),那么(me)選定(ding)的(de)界面換(huan)熱(re)(re)系(xi)數(shu)最(zui)接近真(zhen)實(shi)值(zhi)。為(wei)了度量溫(wen)度場計(ji)算值(zhi)與(yu)(yu)測量值(zhi)之間(jian)的(de)偏差,利用(yong)最(zui)小(xiao)二乘法(fa)構建以(yi)下函(han)數(shu)關(guan)系(xi)


  因(yin)此,在給定界面(mian)換熱(re)(re)(re)系(xi)數初始值(zhi)的(de)情況下,利用(yong)式(shi)(2-151)可(ke)對界面(mian)換熱(re)(re)(re)系(xi)數h進行迭代(dai)求解,每次迭代(dai)均利用(yong)傳熱(re)(re)(re)正問題模(mo)型對熱(re)(re)(re)電(dian)偶測量點的(de)溫度T(h)進行計(ji)算;當迭代(dai)結(jie)果(guo)滿足精(jing)度要(yao)求時,即可(ke)獲得接近界面(mian)換熱(re)(re)(re)系(xi)數真實(shi)值(zhi)的(de)h.對于(yu)一維導熱(re)(re)(re)過程,界面(mian)換熱(re)(re)(re)系(xi)數反算模(mo)型求解過程中可(ke)用(yong)如圖2-77所示的(de)幾何(he)模(mo)型,除了鑄(zhu)錠和鑄(zhu)型間(jian)邊(bian)界條件(jian)(jian)以外,模(mo)型中還(huan)包(bao)含兩個邊(bian)界條件(jian)(jian),分別為鑄(zhu)錠心部邊(bian)界條件(jian)(jian)(B1)和外表面(mian)邊(bian)界條件(jian)(jian)(B2).


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3. 正/反傳熱問題的數(shu)值求(qiu)解方法


式 152.jpg


  數(shu)值(zhi)(zhi)離(li)散(san)方(fang)法(fa)(fa)主(zhu)要(yao)包含有(you)(you)限(xian)(xian)元、有(you)(you)限(xian)(xian)體(ti)積(ji)(ji)及有(you)(you)限(xian)(xian)差(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)法(fa)(fa)。有(you)(you)限(xian)(xian)元法(fa)(fa)的(de)(de)(de)基(ji)礎是(shi)變(bian)分(fen)(fen)(fen)(fen)原理和(he)加權余(yu)量(liang)法(fa)(fa),其基(ji)本(ben)求解(jie)(jie)思(si)想是(shi)把計算(suan)域(yu)(yu)劃(hua)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)有(you)(you)限(xian)(xian)個(ge)(ge)互不(bu)重疊的(de)(de)(de)單元,在每個(ge)(ge)單元內(nei),選(xuan)擇一(yi)些合適的(de)(de)(de)節(jie)點作(zuo)為(wei)(wei)(wei)求解(jie)(jie)函數(shu)的(de)(de)(de)插值(zhi)(zhi)點,將微分(fen)(fen)(fen)(fen)方(fang)程(cheng)中的(de)(de)(de)變(bian)量(liang)改寫成由各(ge)變(bian)量(liang)或其導數(shu)的(de)(de)(de)節(jie)點值(zhi)(zhi)與所選(xuan)用(yong)的(de)(de)(de)插值(zhi)(zhi)函數(shu)組成的(de)(de)(de)線(xian)性表(biao)達(da)式(shi)(shi)(shi),借助變(bian)分(fen)(fen)(fen)(fen)原理或加權余(yu)量(liang)法(fa)(fa),將微分(fen)(fen)(fen)(fen)方(fang)程(cheng)離(li)散(san)求解(jie)(jie)。有(you)(you)限(xian)(xian)體(ti)積(ji)(ji)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)基(ji)本(ben)思(si)路是(shi)將計算(suan)區域(yu)(yu)劃(hua)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)一(yi)系(xi)列(lie)不(bu)重復的(de)(de)(de)控(kong)制體(ti)積(ji)(ji),并使每個(ge)(ge)網格(ge)(ge)點周圍有(you)(you)一(yi)個(ge)(ge)控(kong)制體(ti)積(ji)(ji);將待解(jie)(jie)的(de)(de)(de)微分(fen)(fen)(fen)(fen)方(fang)程(cheng)對(dui)每一(yi)個(ge)(ge)控(kong)制體(ti)積(ji)(ji)積(ji)(ji)分(fen)(fen)(fen)(fen),便(bian)得出一(yi)組離(li)散(san)方(fang)程(cheng)。其中的(de)(de)(de)未知數(shu)是(shi)網格(ge)(ge)點上因變(bian)量(liang)的(de)(de)(de)數(shu)值(zhi)(zhi)。有(you)(you)限(xian)(xian)差(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)法(fa)(fa)是(shi)將求解(jie)(jie)域(yu)(yu)劃(hua)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)差(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)網格(ge)(ge),用(yong)有(you)(you)限(xian)(xian)個(ge)(ge)網格(ge)(ge)節(jie)點代替連續的(de)(de)(de)求解(jie)(jie)域(yu)(yu),以(yi)泰勒級數(shu)展開等(deng)方(fang)法(fa)(fa),把控(kong)制方(fang)程(cheng)中的(de)(de)(de)導數(shu)用(yong)網格(ge)(ge)節(jie)點上函數(shu)值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)差(cha)(cha)商代替進行離(li)散(san),從(cong)而建(jian)立(li)以(yi)網格(ge)(ge)節(jie)點上的(de)(de)(de)值(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)未知數(shu)的(de)(de)(de)代數(shu)方(fang)程(cheng)組。對(dui)于(yu)有(you)(you)限(xian)(xian)差(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi),從(cong)格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)精度(du)來劃(hua)分(fen)(fen)(fen)(fen),有(you)(you)一(yi)階格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)、二階格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)和(he)高階格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)。從(cong)差(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)空間形式(shi)(shi)(shi)來考(kao)慮,可分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)中心格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)和(he)逆風格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)。考(kao)慮時間因子的(de)(de)(de)影響(xiang),差(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)還可以(yi)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)顯格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)、隱(yin)格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)、顯隱(yin)交替格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)等(deng)。


  以隱式有(you)限差分為例,對通式(2-152)進行(xing)數(shu)(shu)值離散,二(er)階(jie)導數(shu)(shu)采用二(er)階(jie)中心差商(shang)形式,經(jing)整(zheng)理得:


式 153.jpg

78.jpg


  為了更好(hao)地說(shuo)明壓(ya)力對界(jie)面(mian)換熱系數的(de)影響(xiang),以高氮鋼P2000加壓(ya)凝(ning)固過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)傳熱現象為例,采(cai)(cai)用(yong)4根雙鉑銠(B型(xing))熱電(dian)偶,通(tong)過(guo)埋設(she)熱電(dian)偶測(ce)溫(wen)實驗(yan)測(ce)量(liang)(liang)凝(ning)固過(guo)程(cheng)(cheng)鑄錠和(he)(he)鑄型(xing)溫(wen)度變化(hua)曲線,采(cai)(cai)用(yong)兩個位(wei)(wei)移傳感器測(ce)量(liang)(liang)凝(ning)固過(guo)程(cheng)(cheng)中鑄型(xing)和(he)(he)鑄錠的(de)位(wei)(wei)移變化(hua)情況(kuang),獲得(de)凝(ning)固過(guo)程(cheng)(cheng)中鑄錠和(he)(he)鑄型(xing)界(jie)面(mian)氣隙(xi)演變規律,測(ce)量(liang)(liang)裝置(zhi)示(shi)意圖和(he)(he)實物圖如圖2-79所示(shi)。


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  澆注(zhu)結(jie)束后(hou),在(zai)0.5MPa、0.85MPa和(he)(he)1.2MPa下的(de)鋼液(ye)凝固過(guo)程(cheng)中,鑄錠和(he)(he)鑄型(xing)溫度(du)(du)(du)(du)變化(hua)曲(qu)線的(de)測(ce)(ce)量結(jie)果如(ru)圖2-80所示,溫度(du)(du)(du)(du)變化(hua)曲(qu)線測(ce)(ce)量的(de)時間區(qu)間為(wei)(wei)澆注(zhu)結(jie)束后(hou)的(de)300s以(yi)內,且鑄錠和(he)(he)鑄型(xing)在(zai)不(bu)同壓力(li)下的(de)溫度(du)(du)(du)(du)變化(hua)趨勢基本一(yi)致。以(yi)0.5MPa下的(de)溫度(du)(du)(du)(du)變化(hua)曲(qu)線為(wei)(wei)例,如(ru)圖2-80(a)所示,在(zai)初(chu)始階(jie)(jie)段,2nd和(he)(he)4h曲(qu)線上溫度(du)(du)(du)(du)均(jun)存在(zai)陡升和(he)(he)振蕩階(jie)(jie)段,這(zhe)(zhe)主要是在(zai)測(ce)(ce)溫初(chu)期,熱電偶與鋼液(ye)接觸(chu)后(hou)的(de)自(zi)身預熱,以(yi)及澆注(zhu)引(yin)起(qi)鋼液(ye)的(de)湍流所致[104];隨著鋼液(ye)凝固的(de)進行,由于鑄錠不(bu)斷向鑄型(xing)傳熱,致使鑄錠的(de)溫度(du)(du)(du)(du)(2nd和(he)(he)4h)逐漸減小,而鑄型(xing)的(de)溫度(du)(du)(du)(du)(1st和(he)(he)3rd)隨之增加(jia)。此外,測(ce)(ce)溫位置相近的(de)3rd和(he)(he)4th曲(qu)線之間存在(zai)較大(da)的(de)溫差,這(zhe)(zhe)主要是由于鑄錠和(he)(he)鑄型(xing)間氣隙形成后(hou)產生(sheng)的(de)巨(ju)大(da)熱阻Rair-cap(=1/hi),其(qi)中h為(wei)(wei)鑄錠和(he)(he)鑄型(xing)間的(de)換熱系數。


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  不同壓(ya)力(li)下鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)長速率(15t和(he)3rd)和(he)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠(ding)的(de)(de)(de)(de)冷卻(que)速率(2d和(he)4h)如圖2-81所示,當壓(ya)力(li)從0.5MPa增(zeng)加(jia)(jia)至1.2MPa時,鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠(ding)內2md和(he)4h熱(re)(re)(re)電偶測(ce)溫(wen)點冷卻(que)速率的(de)(de)(de)(de)增(zeng)量(liang)分(fen)別為(wei)(wei)0.335K/s和(he)0.605K/s.與此(ci)同時,在澆注結束后(hou)300s時,鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠(ding)內2d和(he)4h測(ce)溫(wen)位置之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)溫(wen)度(du)梯(ti)度(du)從4.0K/mm增(zeng)加(jia)(jia)到了8.6K/mm.由(you)導(dao)熱(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)傅里(li)葉定律(Qingor=αGr,α為(wei)(wei)19Cr14Mn0.9N鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠(ding)的(de)(de)(de)(de)導(dao)熱(re)(re)(re)系數,Qingot為(wei)(wei)熱(re)(re)(re)通(tong)(tong)量(liang))可知,隨(sui)著(zhu)(zhu)壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia),鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠(ding)內沿(yan)度(du)梯(ti)度(du)方向上的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)通(tong)(tong)量(liang)增(zeng)大。此(ci)外,根(gen)據能量(liang)守恒(heng)定律(即Q=Qingot,Q為(wei)(wei)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠(ding)和(he)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)間(jian)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)通(tong)(tong)量(liang)),鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠(ding)和(he)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)間(jian)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)通(tong)(tong)量(liang)也隨(sui)之(zhi)(zhi)增(zeng)加(jia)(jia)。因(yin)此(ci),增(zeng)加(jia)(jia)壓(ya)力(li)能夠(gou)顯著(zhu)(zhu)加(jia)(jia)快鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠(ding)的(de)(de)(de)(de)冷卻(que)以及強化鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠(ding)和(he)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)間(jian)的(de)(de)(de)(de)換熱(re)(re)(re)。


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  在(zai)0.5MPa、0.85MPa和(he)(he)1.2MPa壓力下的(de)(de)(de)(de)鋼液(ye)凝固(gu)過程中,鑄(zhu)(zhu)錠和(he)(he)鑄(zhu)(zhu)型的(de)(de)(de)(de)溫度測量值作為(wei)輸入(ru)值(圖(tu)2-80),運用(yong)驗(yan)證后的(de)(de)(de)(de)反(fan)算(suan)模型,對鑄(zhu)(zhu)錠和(he)(he)鑄(zhu)(zhu)型間(jian)界面換熱(re)(re)系數隨(sui)時間(jian)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)規(gui)律(lv)進行反(fan)算(suan),反(fan)算(suan)過程中時間(jian)步(bu)長(chang)Δt取(qu)值為(wei)0.75s,空(kong)間(jian)步(bu)長(chang)Δr取(qu)值為(wei)1mm,常數β和(he)(he)8分別為(wei)10-10和(he)(he)200.換熱(re)(re)系數的(de)(de)(de)(de)反(fan)算(suan)結果(guo)分別為(wei)hos、ho85和(he)(he)h2,隨(sui)時間(jian)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)規(gui)律(lv)如圖(tu)2-82所(suo)示(shi),由于Δt和(he)(he)8乘積(ji)為(wei)150s,結合(he)Beck非線性(xing)估算(suan)法本身的(de)(de)(de)(de)特(te)點,只能反(fan)算(suan)出凝固(gu)前(qian)期150s內hos、ho.85和(he)(he)h2隨(sui)時間(jian)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)規(gui)律(lv)。此(ci)(ci)外,因(yin)熱(re)(re)電偶本身的(de)(de)(de)(de)預熱(re)(re)以及(ji)澆注引起鋼液(ye)的(de)(de)(de)(de)湍流,導(dao)致(zhi)2nd和(he)(he)4th熱(re)(re)電偶的(de)(de)(de)(de)在(zai)前(qian)30s內存在(zai)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)波動,因(yin)此(ci)(ci)反(fan)算(suan)出的(de)(de)(de)(de)界面換熱(re)(re)系數在(zai)前(qian)期存在(zai)一定的(de)(de)(de)(de)波動,其中h2最(zui)大,其次是ho.85,ho5最(zui)小。


式 157.jpg

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  擬合(he)后的(de)參(can)數Adj.R-Square分別(bie)為0.9558、0.9716和0.9692,說明擬合(he)度(du)高,反算結果(guo)和經驗公式(shi)相符(fu)。通過對(dui)比(bi)不(bu)同(tong)壓力下反算出(chu)的(de)界面換(huan)熱(re)系數可知,隨(sui)著壓力的(de)增加,界面換(huan)熱(re)系數增大,鑄錠和鑄型間界面換(huan)熱(re)條件得(de)到明顯改善,充分說明壓力在19Cr14Mn0.9N含氮鋼的(de)凝固過程中,起到了(le)十分顯著的(de)強化冷卻作用。


  眾(zhong)所周知,在某一時刻下,界面換(huan)熱系(xi)(xi)數(shu)與(yu)壓力呈現(xian)多項(xiang)(xiang)式關系(xi)(xi)。為(wei)了獲得19Cr14Mn0.9N 含氮鋼界面換(huan)熱系(xi)(xi)數(shu)與(yu)壓力之(zhi)間的關系(xi)(xi),可(ke)采用多項(xiang)(xiang)式擬合的方式對界面換(huan)熱系(xi)(xi)數(shu)與(yu)壓力關系(xi)(xi)進(jin)行擬合,擬合關系(xi)(xi)式為(wei)





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