梅钢1420平整机组湿平整过程喷淋流场的计算.pdfVIP

学兔兔 第4期 (总第 173期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．4 2012年 8月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUTOMATION Aug． 文章编号 ：1672—6413(2012)04—0055—03 梅钢 1420平整机组湿平整过程喷淋流场的计算 张青树 ，李秀军。，武利好。，李经洲。，胡 超。 (1．宝钢梅 山钢铁公 司 冷轧厂，江苏 南京 210039；2．宝 山钢铁股份有限公司 冷轧薄板厂，上海 200431；3．燕山大学 机械工程学院，河北 秦皇岛 066004) 摘要：运用计算流体动力学 (CFD)的大型商用软件 Fluent对平整液喷射流场进行数值计算和分析。主要计 算和分析了在喷射粱上的两个喷嘴与喷射梁垂直和呈一定角度时的速度场、压力场分布情况，对设计喷射梁 和理解喷淋流场具有实际意义。 关键词 ：湿平整；喷淋；流场 ；CFD 中图分类号 ：TG333．4 文献标识码 ：A 0 引言 其中：』D ；为雷诺应力，表示湍流的影响，，J一1，2， 平整液喷淋系统是湿平整机组湿平整工艺中的重 3；P为流体的压力； 、 为流体的瞬时速度；蕾、Xj为 要组成部分 ，喷射在带钢表面和轧辊上的平整液具有 方向坐标 ；为流体的动力黏度 ；S为动量守恒方程所 润滑 、清洗以及防锈等功能 。喷淋流场的性能对整个 包含的广义源项。 湿平整的性能有着重要的影响，文献[1]曾对铝板带箔 (3)五一e输运方程为 ： 材轧制生产中使用 的内部结构形状为突变圆柱形 、渐 变圆锥形和渐变抛物线形喷嘴的内部流场进行了数值 盲+十— 一一吾L+十)差_]J+十+十G6一一 计算 ，但没有涉及到喷嘴出 口的流场。为此 ，本文以梅 pe—yM+S^ 。 ……… …… …… …… ……… …… (3) 钢 1420双机架湿平整机组为例，建立相关模型，在就 + 一D旦 x j 平整机喷淋系统中使用的喷嘴的喷射流场进行计算的 盲十— 一一L+十)亳J]十+GLJ11tli’· 基础上对流场分布进行分析，以期为喷淋系统的设计、 (Gl+C3。G6)一C2ID +S。。 …………………… (4) 布置 、调试提供参考 。 1 数学模型 其中：k为湍动能；e为耗散率； 为流体的瞬时动力黏 1．1 控制方程 度；Gk为因为速度梯度而引起 的湍流动能；G6为因为 考虑到本模型包括气体和液体两相流动，而在喷 浮力而引起的湍流能；yM为因可压缩湍流中的过渡 嘴出口处会出现湍流流场 ，因此在建模过程中选择使 扩散而引起的波动 ；S 和S。为 自定义系数；Ok为湍动 用非稳态时均连续性方程以及 Reynolds时均Navier— 能k所 对应 的 Prandtl数； 为耗散 率所对应 的 stokes方程 ，并采用标准 志一￡模型。 Prandtl数 ；C1。、Cz。和C3。为经验系数 。 (1)时均连续性方程为 ： 1．2 仿真模 型 1．2．1 几何模型 塞+杀(pu o。……………… (1) 为了定量地研究射流离开喷嘴进人空气 中时液气 其中：fD为流体的密度；t为时间；u为流体的瞬时速 两相流的流场，采用在喷嘴模型的下方连接一个立方 度 ，i1，2