当前位置:主页 > 科技论文 > 金属论文 >

热锻温度场接触换热系数测试方法研究与装置开发

发布时间:2020-04-26 10:37
【摘要】:热锻是工业上获得良好机械性能工件的重要加工方式之一。大锻件更是国家核电、火电等核心技术装备的重要组成部分,其生产水平在一定程度上反应了一个国家的工业竞争力。数值模拟技术在热锻领域尤其是大锻件锻造领域内占据极其重要的位置。温度场模拟是热锻过程数值模拟中的重要环节,而接触换热系数又是温度场数值模拟中的重要参数之一。因此,提出一种方法来测试获得合理的固体接触换热系数,为热锻数值模拟提供基础参数,从而优化加工工艺就显得十分有意义。通过分析热锻过程中模具温度场特点,基于能量守恒定律,本文新提出了一种能测量高温、存在塑性变形条件下固体接触换热系数的理论方法,然后以方法为基础,设计制作了一套能实测在不同接触条件下的固体接触换热系数的装置,并开发了配套的温度采集和数据后处理软件,达到了能实时测量、显示、存储温度数据,且利用该数据能迅速反算接触换热系数的目的。本文设计了合理的实验方案,并利用本测试系统来测试H13钢分别与SA508-3钢、45钢、Q235钢在多组不同初始界面温度、接触载荷下的接触换热系数。研究实测结果发现:接触换热系数随着接触载荷的增大而增大,初始温度对其影响较小,并以幂函数形式拟合了接触载荷与固体界面接触换热系数之间的关系,吻合程度较好,且幂指数一般处于0.7~0.99之间,并分析了界面初始温度对幂指数x的影响,此反应了温度对接触换热系数的影响程度。最后得出结论:在高温下(900℃以上),且存在塑性变形时,接触载荷比初始温度对固体界面接触换热系数的影响更为明显。最后,采用了其中一组实测温度数据与数值模拟数据进行了对比,发现吻合程度较好,说明了本测试系统具有较好的精度与可靠性,在工业上有一定的实用价值。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TG315

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈乃录,潘健生,廖波,高长银,叶健松;淬火油动态下换热系数的测量及计算[J];热加工工艺;2002年03期

2 沈成俊;张伟民;顾剑锋;陈乃录;;电流法测量空气换热系数[J];热加工工艺;2006年03期

3 侯忠霖;姚山;王廷利;张兴国;金俊泽;;一种铝合金水冷界面换热系数反求方法的研究[J];材料热处理学报;2008年01期

4 刘国勇;朱冬梅;张少军;李谋渭;;高温平板水雾冷却换热系数的数值分析[J];钢铁研究学报;2009年12期

5 张时锋;李自良;;基于有限元的换热系数反求法[J];新技术新工艺;2011年11期

6 赵长义;吕利太;洪成珠;;用换热系数评定淬火油冷却性能的方法[J];哈尔滨科学技术大学学报;1987年03期

7 赵郁芬;刘建民;;冲击加热换热系数的计算机解法[J];四川冶金;1988年02期

8 吕彦力,李春艳;表面式空气冷却器管内换热系数的计算与分析[J];郑州轻工业学院学报;1998年02期

9 吕俊复,邢兴,张建胜,黎永,刘青,王昕,任维,岳光溪,刘宝森,马明华,林旭东,于龙;循环流化床燃烧室换热系数试验研究[J];燃烧科学与技术;2000年02期

10 袁俭,张伟民,刘占仓,陈乃录,王鸣华,徐骏;不同冷却方式下换热系数的测量与计算[J];材料热处理学报;2005年04期

相关会议论文 前6条

1 黄成;丁瑞星;;平安大厦外表面换热系数与建筑高度分析[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年

2 侯晓飞;诸凯;付萌;吕静;;超临界二氧化碳在套管内换热的实验研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年

3 何国庚;王忠衡;;冰浆流体流动换热的实验研究[A];第十二届全国冷(热)水机组与热泵技术研讨会论文集[C];2005年

4 陶汉中;张红;庄骏;;小型轴向槽道热管蒸发段的换热系数[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年

5 李志强;周建安;;钢锭凝固过程中锭模温度及换热系数变化的数值模拟[A];第十八届(2014年)全国炼钢学术会议论文集——S06:凝固与连铸[C];2014年

6 张宗楠;陶乐仁;王建;;R22在一种光管内无润滑油冷凝性能的实验研究[A];上海市制冷学会2013年学术年会论文集[C];2013年

相关重要报纸文章 前1条

1 李谋渭 张少军 边新孝 刘国勇 朱冬梅 王琳;中厚板常化炉后快冷(NAC)技术装备[N];世界金属导报;2011年

相关博士学位论文 前6条

1 李宁;多孔建筑材料表面换热系数的风洞实验研究[D];华南理工大学;2011年

2 张立强;凝固界面换热系数反求及铝合金薄壁件压铸造工艺优化[D];湖南大学;2011年

3 张超;燃气透平导叶气热耦合实验与数值研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年

4 卜晓兵;Al-Cu与Al-Si-Cu合金凝固微观组织的仿真模拟[D];湖南大学;2013年

5 王振峰;边界元法在气热耦合计算及冷却结构优化中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

6 邓冬;回转弯道对竖直U型管内液氮流动与传热的影响研究[D];上海交通大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 黄冰;CO_2冷风机性能研究[D];天津商业大学;2015年

2 张举;热锻温度场接触换热系数测试方法研究与装置开发[D];上海交通大学;2015年

3 朱德才;固体界面接触换热系数的实验研究[D];大连理工大学;2007年

4 洪剑平;液氮浴中沸腾换热系数的反传热求解与验证[D];浙江大学;2008年

5 邢磊;基于瞬态法的界面接触换热系数实验研究[D];大连理工大学;2010年

6 郑光华;高压涡轮盘腔内换热的实验和计算研究[D];西北工业大学;2004年

7 夏巍;铝合金重力铸造过程中铸件—模具界面换热系数反求及其在仿真中的应用[D];湖南大学;2013年

8 梁卫颖;利用液晶瞬态技术测量离散缝气膜加热效率及换热系数[D];西北工业大学;2006年

9 王水平;铝合金铸造过程中铸件—模具界面换热系数的反分析求解[D];湖南大学;2012年

10 黄少初;整体式热流道系统铸铝式热喷嘴的优化工艺研究[D];广东工业大学;2015年



本文编号:2641411

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2641411.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户61a7f***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com