戴建强 贾振兴 邓胜江

(中国铁道科学研究院电子计算技术研究所)

立式连续退火炉中带钢气体射流冷却数值模拟及温度场计算

戴建强 贾振兴 邓胜江

(中国铁道科学研究院电子计算技术研究所)

气体射流冷却是立式连退炉内带钢快速冷却的主要方式，计算冷却过程中带钢温度场分布，对改善带钢连续退火工艺有着重要的指导意义。利用CFD模拟软件对冷却过程进行数值模拟，获得带钢表面换热系数分布规律。运用有限差分法，对带钢温度场分布进行数值仿真计算。研究了初始带钢温度对冷却过程中带钢温度场分布规律的影响。

气体射流冷却 数值模拟 有限差分法 温度场

0 引言

气体射流冲击冷却技术在带钢连续热处理中的快速冷却工艺段广泛应用。实际工程应用中，射流冲击冷却装置一般是孔排形式。流体经过射流冷却装置时，形成多个射流流股，提高了被冲击带钢表面上的整体换热强度。与单孔射流不同，孔排射流各个流股之间相互影响，其流场结构比较复杂[1-5]。

气体射流冲击冷却段数学模型涉及到流体力学、传热传质学等多方面内容。模拟计算要求同时求解流体流动和能量交换方程，这些相互作用、相互依赖的过程使得数学模拟过程十分复杂。对立式连退炉中带钢快速冷却过程进行工艺实现的数值仿真，最终获得适宜不同钢种、规格产品的退火工艺曲线和优良的控制策略，这是目前满足带钢退火工艺要求的最为便捷和可靠的技术手段。……