摘要：利用自行设计的实验装置研究了电磁出钢装置中上水口填充Fe-C合金时,在承装钢水后Fe-C合金的状态.实验结果表明,在上水口处Fe-C合金自上而下将形成液态Fe-C合金、凝固的Fe-C合金、液态烧结的Fe-C合金、固态烧结的Fe-C合金和原始松散的Fe-C合金等5层.凝固层、液态烧结层和固态烧结层可以在上水口中形成阻挡钢液下流的阻挡层,防止钢液对滑板进行侵蚀,Fe-C合金所形成的阻挡层在感应加热的作用下可以全部或部分熔化来完成钢包出钢.在此基础上,发现钢包承装钢水后Fe-C合金熔化高度随时间的增加呈现先增大后保持不变的变化趋势,当钢液的温度降低时,Fe-C合金熔化高度会减小,并在相应的平衡位置保持不变.通过调节Fe-C合金成分可以调节Fe-C合金固/液界面位置,为电磁出钢系统的线圈布置、结构优化和技术开发提供参考.

摘要：为优化多孔介质燃烧器设计,考察了多孔介质的物性参数对稳定燃烧速度极限的影响.建立了甲烷/空气预混气体在多孔介质内燃烧的二维数学模型,在FLUENT软件中加入自定义编程,用求解瞬态控制方程的方法对多孔介质内的稳定燃烧进行计算,考察了当量比、多孔介质的辐射衰减系数及导热系数对速度极限的影响.结果表明,当量比从0.55增加到0.9时,速度的最小和最大极限值有明显增加,稳定燃烧的最大与最小速度极限差从0.12增加到0.72;与参考算例相比,当下游区域导热系数增加5倍而上游导热系数保持不变时,稳定燃烧最大与最小速度极限差增加到0.47;上游多孔介质的辐射衰减系数增加而下游辐射衰减系数保持不变,可以达到相对最大的稳定操作范围.

摘要：针对薄板坯漏斗形结晶器宽侧壁形状的不规则性,设计了新型全幅一段电磁制动装置.通过改变其在竖直方向的位置高度和磁通势（电流和匝数乘积）的大小,采用数值模拟的方法分析了电磁制动作用下钢液流场分布.结果显示,两种参数的改变对磁场分布趋势的影响不大,结晶器内的磁场分布不均匀,最大磁感应强度的区域位于磁场中心位置略向下靠近结晶器窄壁处.通过与未施加电磁力的结果比较,电磁制动的位置高度在250-300 mm,磁通势为8 000 A或以上时,结晶器内的钢液流股被抑制,流场情况得到显著改善.

摘要：以低熔点 Ｐｂ－Ｓｎ－Ｂｉ合金作为钢液模拟工质，对谐波高频磁场作用下，方坯软接触电磁连铸结晶器内钢液的弯月面行为进行热模拟实验研究、通过录像手段记录高频磁场作用下非导电石英玻璃容器内液态金属的弯月面行为，并采用“浸镀法”测得不同实验条件下的弯月面形状，掌握了高频磁场作用下液态金属弯月面的波动特性及不同感应线圈实验参数对弯月面行为特征的影响效果．研究表明：方坯结晶器内高频磁场沿结晶器周向的不均匀分布是影响弯月面稳定性的重要因素，在设计软接触电磁连铸结晶器时，应在结晶器角部对磁场采取适当的屏蔽措施．此外，感应线圈匝数以及感应线圈工作位置的选取将在很大程度上影响到钢液弯月面的形态和稳定性，是影响软接触电磁连铸铸坯表面质量的重要工艺参数．

摘要：为了将电磁出钢技术应用于工业生产,需对该系统所用的感应加热电源以及电源在加热过程中系统的可靠性进行分析。利用工业实验和数值模拟方法考察自行设计的钢包内钢水质量为1.5 t的电磁出钢系统钢包的开浇时间,对比验证模型的正确性。在此基础上,考察电源参数(电流I,电源频率f)对300 t电磁出钢系统用钢包开浇效率的影响,以及电源在工作过程中线圈与钢包底壳的温度分布和等效应力。研究结果表明:电流和电源频率均影响钢包的开浇效率,适用于300 t钢包的感应加热电源参数为:I=500 A,f=16 k Hz。该参数电源的运行对线圈和钢包底壳的安全性影响较小,线圈与钢包底壳均满足材料的安全性要求,系统可以安全用于生产。

摘要：采用均相流模型考察了不同浸渍管参数对RH装置内流场的影响。数值结果表明,偏心移动浸渍管时,在真空室底部、真空室及钢包钢液表面的下降管处发现较大的漩涡,但对循环流量影响较小;减小浸渍管间距,真空室左侧壁面的回流增强,循环流量减小;减小浸渍管插入深度,循环流量增大。在RH设备设计中,在不发生钢渣卷混的前提下,尽量减小浸渍管插入深度或增大浸渍管间距可提高钢液循环流量。

摘要：提出一种约束控制金属鼓包变形的新方法,研究线圈结构参数和电参数对电磁力分布规律的影响以及局部高频交变磁场作用下金属液面的变形和波动规律。结果表明:线圈结构参数决定电磁力的分布方式及分布范围,合理设计线圈结构可得到理想的电磁力分布规律;电参数对金属液内部电磁力的大小均有影响,但电流强度起主导作用;在局部交变磁场作用下,静止的金属液面会发生变形,液面的形状与电磁力的分布形式相同。交变磁场自身会引起液面波动,波动较弱,电流强度达到1400 A,最大波动幅度在±0.8 mm以内;高频磁场作用于金属液面鼓包变形处时,液面波动和鼓包高度明显减弱,液面趋于平缓稳定。

摘要：描述了自行设计的电磁软接触圆坯连铸结晶器,给出了相应的三维圆坯连铸结晶器电磁软接触电磁场的数学模型.采用有限元方法对数学模型进行数值求解,在对数值计算结果进行实验验证后,系统地研究三维圆坯连铸结晶器内磁场分布.数值解与实验结果误差小于5%.分别考察了结晶器结构参数,钢液液面高度、电流强度等参数对结晶器内磁场分布的影响.定量地得到了结晶器内磁感应强度随各种结构参数和操作参数变化的规律.为电磁软接触连铸圆坯结晶器的设计和实际操作提供了理论依据.

摘要：通过自行设计的实验装置研究合金在自由收缩和受阻收缩过程中的凝固特征,研究了5083,6061和7075三种典型铝合金的凝固收缩行为,预测其铸造过程中的热裂倾向性,引入衡量合金热裂倾向性大小的评价指标应力累积系数(k).结果表明,本实验装置能够准确记录铝合金凝固过程中温度、收缩位移和收缩应力的细微变化;结合热力学软件JMat Pro的计算结果,提出铝合金凝固过程中4个阶段的特征;实验预测得出3种实验合金的热裂倾向性大小为:k(5083)>k(7075)>k(6061),与实际铸造过程及CSC预测的结果相符合.研究结果表明该实验装置及数据分析方法具有可行性,利用k值可以准确预测铝合金的热裂倾向性.

摘要：针对混沌系统故障容错同步问题进行研究,设计基于动态事件触发的同步控制器以实现混沌系统的故障容错同步.首先,针对系统中存在的故障环节构造故障容错的系统模型,在此基础上采用输入-状态稳定性(ISS)的方法,将控制器求解问题转化为求解所对应故障容错系统的稳定性问题;然后,通过构造Lyapunov函数给出混沌系统故障容错同步的充分条件,通过引入动态变量,使得所设计的触发条件可以根据系统的运行状态进行动态调整,在实现系统故障容错同步的同时,最大程度地降低网络的占用率;最后,通过数值仿真验证所提出方法的有效性.