高壓水射流仿真及除鱗系統(tǒng)設(shè)計平臺開發(fā).pdf

1、高壓水除鱗系統(tǒng)是應(yīng)用在鋼鐵行業(yè)熱軋生產(chǎn)線上的主要設(shè)備之一。目前，除鱗系統(tǒng)的設(shè)計多采用傳統(tǒng)的手工計算，不但耗費(fèi)時間，準(zhǔn)確性也難以保證，并且不利于進(jìn)行多個方案的優(yōu)化選擇。因此，本文通過對高壓水除鱗系統(tǒng)的研究，基于編程軟件VisualBasic6.0設(shè)計開發(fā)出了一個通用的除鱗系統(tǒng)設(shè)計平臺，方便各個參數(shù)的選擇與計算，從而改進(jìn)除鱗系統(tǒng)的設(shè)計。此外，運(yùn)用計算流體動力學(xué)(CFD)軟件Fluent對高壓水射流流場以及溫度場進(jìn)行仿真分析，得出了射流運(yùn)動的

2、影響因素以及鋼坯表面的溫降規(guī)律，對于合理的設(shè)計除鱗系統(tǒng)具有重要意義。具體的研究內(nèi)容如下：
　　(1)結(jié)合高壓水射流理論以及流體力學(xué)知識來建立除鱗系統(tǒng)的計算模型，得出系統(tǒng)各個部分的實用計算模型，包括水射流參數(shù)計算、噴嘴安裝參數(shù)計算、阻力損失計算、高壓泵站參數(shù)計算以及管道參數(shù)計算;
　　(2)通過熱軋實例來介紹除鱗系統(tǒng)設(shè)計平臺的應(yīng)用情況，包括除鱗系統(tǒng)各個部分的計算功能，計算結(jié)果的輸出與存儲等。對不同的系統(tǒng)參數(shù)（噴射壓力、噴射高度

3、、噴嘴安裝角度、噴射流量等）進(jìn)行分析對比，得出它們對除鱗效果的影響;
　　(3)采用Fluent中多相流VOF模型對噴嘴的外部流場仿真分析，模擬噴射距離為分別為200mm、300mm、500mm和1000mm時的射流噴射狀態(tài)，得出了高壓水除鱗的最佳噴射距離為200mm左右。值得注意的是，過小的噴射距離會使水流出現(xiàn)強(qiáng)烈的回流，導(dǎo)致射流束間相互干涉，降低除鱗打擊力。因此，在滿足最小除鱗打擊力的情況下，噴射距離應(yīng)調(diào)節(jié)到最大;