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钢坯加热过程板坯内部温度预报与试验验证

余万华 冯光宏 詹合林 吴春京 毛卫民

物理测试

摘 要 本文建立了钢坯在步进梁式加热炉中加热过程的温度模型，采用控制容积法建立钢坯截面的二维传热数学模型，最终预报钢坯横截面温度分布随加热时间的变化规律。炉气与钢坯表面的换热方式主要考虑辐射传热，用Matlab语言编写了温度场的计算机程序。以宽厚板轧机钢坯加热炉“黑匣子”温度测试数据为基础对钢坯温度进行模拟，将模拟温度与实测温度对比后证明模型预报精度较高，基本满足预报要求。

关键词: 温度模型 , radiation heat transfer , finite volume method , Temperature measurement , Reheating furnace

光栅/薄膜纳米结构磁极化激发特性分析

帅永 , 赵博 , 张卓敏 , 谈和平

工程热物理学报

本文采用严格耦合波法(RCWA)分析了光栅/薄膜结构磁极化激发特性,研究了二维光栅结构与三维光栅结构对TPV辐射器光谱选择特性的影响,考察了金属材料、入射角、偏振特性、光栅尺寸等参数对光谱发射率的影响,获得了几何参数和物性参数对磁极化激元的激发规律.这种纳米结构对太阳能电池、热光伏设备和辐射发射器具有重要的应用价值.

关键词: 辐射换热 , 辐射器 , 光栅结构 , 磁极化 , TPV

方腔散射辐射与自然对流耦合传热的数值模拟

付丽荣 , 张文平 , 明平剑 , 张梦 , 刘晓刚 , 井丽龙

工程热物理学报

本文在自主软件GTEA基础上,针对封闭方腔内参与性介质的辐射与自然对流耦合换热进行模拟,计算结果与文献中经典算例结果吻合较好.并分析了普朗克数和介质散射反照率的变化对方腔内温度和速度的影响,结果表明:随着普朗克数的减小,增强了辐射换热的影响;考虑各向同性散射介质时,随着散射反照率的减小,中心处的温度有所增大,靠近绝热壁面处,速度U的变化更剧烈.

关键词: 辐射传热 , 混合网格 , 有限体积法 , 各向同性散射

Modeling of Strip Heating Process in Vertical Continuous Annealing Furnace

钢铁研究学报(英文版)

关键词: 连续退火炉 , 加热时间 , 带钢 , 过程建模 , 立式 , 边界温度 , 传热系数 , 计算结果

参与性介质辐射传输的分区并行算法研究

王振华 , 马宇 , 贺志宏 , 董士奎

工程热物理学报

热辐射传递具有非灰性、方向性、全场性的特点,这使得基于CFD框架下整体的燃烧-流动-辐射场模拟工作中往往辐射模块占用大量计算时间和计算资源.为提高复杂流场计算效率,目前在CFD已经开始使用分区并行计算技术.相对而言,辐射换热计算技术发展落后于流动计算技术.本文将分区并行计算技术引入到参与性介质辐射传输求解当中,采用离散坐标法结合并行计算环境MPI,对辐射传输分区并行计算方案、数值边界网格处理方法、数据交换方式进行研究,并通过对矩形炉膛内辐射场进行求解,验证分区并行方法的可行性,结果表明分区并行计算结果与没有分区能够很好地吻合,并获得了较高的并行效率.

关键词: 辐射传输 , 参与性介质 , 离散坐标法 , 分区并行算法