Исследование процесса теплопередачи при соударении системы струй о поверхность сляба

Abstract

Разработана численная модель нагрева поверхности системой щелевидных высокотемпературных струй азота в программночисленном комплексе Ansys Fluent. Модель разработана исходя из конструктивных и режимных характеристик, присущих методическим печам прокатного производства. Предполагается, что сопла располагаются в первой зоне методической печи и нагревают сляб, толщина которого составляет 200 мм. Моделирования данного процесса обуславливается необходимостью в исследовании интенсификации теплообмена в методической печи. Совершенствование технологического процесса в части нагрева стальных слябов вызвана необходимостью в сокращении окисления металла, времени нагрева, а также для избегания больших перепадов температуры по толщине заготовки. В качестве защитной атмосферы и теплоносителя используется азот.

A numerical model of surface heating by a system of slitlike hightemperature nitrogen jets was developed in the Ansys Fluent softwarenumerical complex. The model has been developed on the basis of the design and operating characteristics inherent in furnaces for heating steel ingots. It is assumed that the nozzles are located in the first zone of the method furnace and heat the slab, the thickness of which is 200 mm. The modeling of this process is conditioned by the need to study the intensification of heat transfer in a heating furnace. Improvement of the technological process in terms of heating steel slabs is conditioned by the need to reduce metal oxidation, heating time, and also to avoid large temperature drops across the thickness of the billet. Nitrogen is used as a protective atmosphere and coolant.