论文部分内容阅读
连铸二冷过程对铸坯质量的好坏有着至关重要的影响，寻求合理的冷却方法成为研究的重点。因此，气雾冷却技术受到越来越多的关注，气雾冷却技术是在传统的喷淋水冷却技术之上发展而来的，它可以实现均匀可调的冷却效果，是一种优良的冷却方式，具有极高工业应用价值。本文利用自行搭建的二冷喷嘴性能测试系统，对钢厂连铸二冷所使用的气雾喷嘴进行射流性能测试，得到了喷嘴流量变化、射流速度分布、液滴直径分布规律及液滴的索泰尔平均直径与无量纲准数的关系，为优化二冷的配水制度、选择最佳工作条件提供依据，并为进一步的传热研究奠定了理论基础。本文找到气流量、水流量随压力变化的规律，在气压不变的情况下，气流量随着水压的增加而减小，在水压不变的情况下，气流量随着气压的增加而增大；在气压不变的情况下，水流量随着水压的增加而增大，在水压不变的情况下，气压的增加导致水流量减少。射流速度采用粒子成像测速仪（Particle Image Velocmetry简称PIV）进行测量，实验测定工作范围为气压在0.20~0.40MPa之间、水压为0.40MPa的射流速度场，得到在水压不变情况下，随着气压增大，气雾射流速度随之增加。喷射压力不变情况下，气雾射流液滴速度随着喷射距离增加呈先增大再减小变化规律。本文采用较为便捷并且成本较低的油膜法测量了射流液滴直径，得出直径小于60μm的液滴数量占总液滴数的一半以上，可达到55%以上，射流中心区域的液滴粒径略大于边缘区，且边缘区的最佳直径的液滴数目要多于中心直射区，即边缘区的雾化效果优于中心直射区。在水压不变时，随着气压的增加，液滴索泰尔平均直径随之减小，喷嘴口韦伯数越大，索泰尔平均直径也越小。经过量纲分析，找到了索太尔平均直径与喷嘴口韦伯数、雷诺数及无量纲高度的关系式，标准误差为0.0016。