丁 博，邹光明，王兴东，孔建益

1 引言

近年来，气雾冷却技术受到广泛关注，旨在生产高质量的镀锌钢板[1]。目前主要采用高压雾化水和气体的混合物直接喷射到带钢表面，以较快速率冷却带钢[2]。文献[3-5]为得到喷雾冷却的特性参数，采用了多点热电偶、红外成像装置和多普勒测速仪等实验装置，对喷嘴角度、喷雾高度、入口压力和喷雾角度对传热效果的影响进行了研究。文献[6-8]采用高速可视化技术，对液滴撞击加热壁面的动态特性和微爆特性进行了分析，同时对液滴撞击壁面的动态特性进行了比较深入的实验研究。文献利用实验对液膜厚度进行了测量，发现加热表面上形成的液膜厚度和流动速度对喷雾冷却的换热有极大影响。

目前在对钢板的喷雾冷却研究方面，一般采用实验研究的方法。在模拟分析方面，重点在研究雾化场、喷嘴内部流场分析和外界工况等方面，而喷嘴的结构对喷雾冷却效果也有着重要的影响，因此将以喷嘴结构作为参考指标，对钢板的冷却效果进行研究。在喷嘴结构参数方面，进气孔个数和进水孔直径作为气液两相喷嘴的主要进口结构，将直接影响着喷嘴的喷雾冷却效果，本研究采用扇形空气雾化喷嘴，以高温钢板为研究对象，建立了喷雾冷却的数学模型和物理模型。利用FLUENT软件对喷雾冷却系统进行仿真分析，重点分析喷雾冷却过程中钢板的表面温度分布特性。分析了喷嘴的进气孔个数和进水孔直径对喷雾冷却性能的影响，对喷雾冷却喷嘴的结构优化有一定的参考意义。……