一种辊底式加热炉板坯运动仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种辊底式加热炉板坯运动仿真方法，该方法首先建立炉体、运输辊和板坯的三维仿真模型，然后在炉内划分运动区域和静止区域，最后通过流体仿真软件进行仿真的求解。与传统的实验测试相比，本方法只需通过计算机模拟即可预测板坯在炉内的运动状况，可以降低实验周期并且节省测试成本，与此同时模拟板坯在运动过程中整个板坯的温度变化过程，与坯料静止的加热炉及步进式加热炉不同，此次模拟的辊底式加热炉由于板坯底部在加热过程中的温差较小，更接近于实际的生产过程各种板坯的受热情况，因此通过该方法生成的温度变化云图，应用到实际生产中，可以设计生产参数，进而提高产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种辊底式加热炉板坯运动仿真方法
本专利技术属于计算流体力学
，涉及一种辊底式加热炉板坯运动仿真方法。
技术介绍
辊底式加热炉是钢板热处理过程中的重要设备。由于在辊底式加热炉内钢板在运动过程中与辊的接触面积小并且接触时间短，所以钢板底部在加热过程中的温差较小。炉内板坯在运动过程中的温度很难通过人工测量，流体计算动力学可以模拟炉内板坯在辊上的运动过程，以克服现有技术实验测量成本高、周期长、环境受限等因素。通过对国内外加热炉数值模拟方面的研究分析，目前基本都是对坯料静止的加热炉或者步进式加热炉模拟，中南大学王春生等人在专利【CN10659512A】中介绍了一种步进式加热炉坯料运动仿真方法。其中详细说明了坯料在加热炉中的步进运动状况。因为在步进式加热炉内板坯在加热过程的运动主要是靠炉内动态梁实现的，静态梁主要是起支撑板坯的作用并且在加热过程中与板坯长时间接触，所以板坯在加热过程中底部温差较大容易产生缺陷。钢铁研究总院何西扣等人在专利【CN105331782A】中介绍了一种电阻丝热模拟炉及精确控制加热和冷却的方法，模型中炉内坯料在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辊底式加热炉板坯运动仿真方法，其特征在于，包括：/n步骤1，建立被模拟加热炉的炉体(2)、板坯(1)和辐射管(4)各自的三维仿真模型，辐射管(4)在炉体(2)内，辐射管(4)对板坯(1)辐射传热，炉体(2)内的气体对板坯(1)对流传热；/n步骤2，分割板坯(1)周围的炉气和炉内的其他区域，辐射管(4)在炉内的其他区域中；设定板坯(1)及其周围的炉气区域为运动区域，炉内其他区域为静置区域，运动区域被静止区域包裹；对运动区域的外表面和静止区域的内表面进行mesh interface处理，使得运动区域相对于静止区域运动的同时，静止区域对运动区域进行对流传热；/n步骤3，在对流传热的基础上，对...

【技术特征摘要】
1.一种辊底式加热炉板坯运动仿真方法，其特征在于，包括：
步骤1，建立被模拟加热炉的炉体(2)、板坯(1)和辐射管(4)各自的三维仿真模型，辐射管(4)在炉体(2)内，辐射管(4)对板坯(1)辐射传热，炉体(2)内的气体对板坯(1)对流传热；
步骤2，分割板坯(1)周围的炉气和炉内的其他区域，辐射管(4)在炉内的其他区域中；设定板坯(1)及其周围的炉气区域为运动区域，炉内其他区域为静置区域，运动区域被静止区域包裹；对运动区域的外表面和静止区域的内表面进行meshinterface处理，使得运动区域相对于静止区域运动的同时，静止区域对运动区域进行对流传热；
步骤3，在对流传热的基础上，对板坯(1)进行仿真后求解，得到板坯(1)在加热过程中的温度变化云图，仿真结束。


2.根据权利要求1所述的一种辊底式加热炉板坯运动仿真方法，其特征在于，步骤1中，建立完仿真模型后，对仿真模型进行简化处理，所述简化处理为，将加热炉的炉体(2)的壁面设定为绝热面；板坯(1)在运动过程中，只受到辐射管(4)的辐射传热和静止区域给予的对流换热。


3.根据权利要求1所述的一种辊底式加热炉板坯运动仿真方法，其特征在于，步骤2中，通过布尔减切分分割板坯(1)周围的炉气和炉内的其他区域。

【专利技术属性】
技术研发人员：王从道，庞玉华，刘东，陶镳，高强，张喆，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，西安建筑科技大学，西北工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32