金属初级加工过程的数学和物理模型PDF电子书下载

1 引言 1

1.1 数学和物理模型概述 1

1.2 数学模型 4

1.2.1 数学模型的类型 4

1.3 物理模型 8

1.4 中间试验装置 9

1.5 数学模型、物理模型和中间试验之间关系 10

参考文献 11

2 数学模型的原理 12

2.1 数学模型的类型 12

2.1.1 基础理论模型或机理模型 13

2.1.2 经验模型 13

2.1.3 群体—衡算模型 14

2.2 数学模型在过程解析和工艺开发中的作用 15

2.3 数学模型的开发过程 16

2.3.1 准备工作 16

2.3.2 建立数学方程 17

2.3.3 方程的求解 38

2.3.4 模型的识别 54

2.3.5 模型的应用 55

2.4 数学模型的应用实例 55

2.4.1 热轧钢坯中温度分布 55

2.4.2 AOD炉冶炼不锈钢脱碳速率 63

2.4.3 金属液流对气体的卷入 67

2.5 结论 70

参考文献 71

3.1 物理模型的定义和类型 74

3 金属加工过程的物理模型 74

3.2 精确物理模型的建立 76

3.2.1 几何相似 76

3.2.2 运动相似 77

3.2.3 动力相似 78

3.2.4 热相似 78

3.2.5 化学相似 78

3.2.6 保证相似性的适用技术 80

3.3 半精确模型物理现象的研究 97

3.4 探索性的初步研究 101

3.5 结论 102

参考文献 103

4 测量技术的评述 105

4.1 模型流体速度和压力的测量技术 106

4.1.1 热线和热膜测速仪 110

4.1.2 电磁速度测量 113

4.1.3 多普勒激光测速仪 116

4.1.4 使用传感探头的速度测量 119

4.2 液体金属、熔渣和熔盐的速度测量 120

4.2.1 表面速度测量 120

4.2.2 传感探头 120

4.2.2 测量溶解速率以确定速度 121

4.2.4 示踪研究 123

4.3 温度测量 126

4.3.1 热电偶 126

4.3.2 气动高温计和文杜里高温计 126

4.3.3 光学高温计 126

4.3.4 其他温度测量技术 130

4.4.1 质量分析仪 131

4.4 反应速率的测量 131

4.4.2 扭转技术 133

4.4.3 液—固反应 134

4.5 结论 135

参考文献 136

5 流—固相反应器的模型 140

5.1 单一固体颗粒反应模型 140

5.2 流—固相反应器的各类模型 147

5.2.1 等温填充床 147

5.2.2 非等温填充床 155

5.2.3 不均匀颗粒度的填充床 155

5.2.4 气相和固相流动在空间不均匀分布的反应器 159

5.2.5 回转窑模型 163

5.3 结论 167

参考文献 168

6 钢包冶金操作 169

6.1 气体—气泡驱动循环系统 173

6.1.1 数学模型 173

6.1.2 物理模型 178

6.1.3 工厂规模测量 187

6.2 电磁驱动流动 191

6.2.1 数学模型 191

6.2.2 物理模型 194

6.3 其他钢包冶金操作 200

6.3.1 真空除气系统的混合 201

6.3.2 AOD炉作为钢包冶金的工具 202

6.4 讨论 203

6.4.2 反应动力学 204

6.4.1 加入合金的弥散 204

6.4.3 夹杂物的聚合 205

6.4.4 钢包炉的加热 205

6.4.5 容器壁耐火材料的浸蚀 206

6.5 结论 206

参考文献 207

7 连续铸钢模型 210

7.1 中间包和结晶器的物理模型 211

7.2 凝固过程铸坯传热数学模型 216

7.2.1 数学方程的描述 218

7.2.2 数学解 221

7.2.3 模型的输入和输出量 222

7.2.4 计算与测量结果比较 223

7.2.5 数学模型计算 224

7.3 结晶器数学模型 230

7.3.1 数学方程式 230

7.3.2 模型验证 233

7.3.3 模型应用 235

7.4 结论 239

参考文献 240

8 霍尔—赫劳尔特(Hall—Heroult)铝电解槽 243

8.1 铝电解槽 244

8.2 铝电解槽数学模型评述 247

8.3 铝电解槽热模型 250

8.4 铝电解槽的流体流动与界面形状模型 257

8.5 铝电解槽物理模型 265

8.6 结论 275

参考文献 275