簡單介紹步進梁式爐設計中應用電子計算機的一例。其重點是把問題的對象如何編成模型以進行計算,以及如何評價計算結果。
連續加熱爐,為了滿足要求的加熱能力,需具有適當的護型和爐容。如果設計出不適當的爐型或過大的滬容,就達不到節省能源的要求。
設計中*基本的,是爐溫分布曲線能使板坯具有理想的升溫曲線。
為了求得爐子的墓本爐溫分布曲線,設計條件要求嚴格,并對每個設計條件進行各種情況的多次設定,以進行某些組合設計計算,然后從計算結果中選出*佳值。
為**而迅速地進行這種設計計算,需使用電子計算機。
茲以步進梁式爐的設計計算為例簡述如后。
一元傳熱計算
正式計算方法,需進行二元傳熱計算。可是二元傳熱計算用的演算時間長,所以**行一元傳熱計算。預先設定接近于理想的爐溫分布曲線,再進行二元傳熱計算,這樣能減少試算次數。
首先,根據經驗設定爐溫分布曲線,據以推求板坯升溫曲線。若求出出料端板坯的表面溫度和中心溫度達到了規定的標準,溫差在允許范圍內,這個計算就算完成了。如未達到規定的溫
度,溫差超過了允許范圍,就必須變更護溫分布曲線,再進行計算。
這種一元傳熱計算,僅計算板坯厚度方向的溫度分布,視水平方向的溫度分布為常盆。板坯由對流傳熱而獲得的熱量很少,故忽略不計。
提出這些假定后,宜用有限差分法的顯示差分方程以進行一元溫度分布的計算。其體計算程序如下:1)將板坯厚度劃分為許多微小單元。2)對板坯各微小單元在某一微小時間間隔△r內所獲得的熱量全部進行計算。3)根據板坯各微小單元獲得的熱量,計算其經微小時間間隔△r后的溫度變化位。4)在由0到要求的時間內,反復進行2), 3)項的計算。
計算求出的板坯升溫曲線示于圖1-22。根據圖中所設的爐溫,出料端的板坯中心加熱12190C,與表面的溫度差為370C,這個溫差是在容許范圍內,因而計算就此結束。
實際上進行這種計算時,因*初不知道與理想板壞升溫曲線相對應的爐溫分布曲線,故一般要經過多次計算,才能得出合適的爐溫分布曲線。
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