冶金过程水模拟实验ppt-冶金过程水模型

冶金过程水模型指导老师：韩丽辉——中间包水模型一、实验目的用KCL做示踪剂，采用“刺激—响应”的方法测得不同控流装置条件下水的RTD（ResidenceTimeDistribution,停留时间分布）曲线，计算平均停留时间、死区体积等，从而确定中包内控流装置的最佳配合。从而达到在实际生产中促进夹杂物上浮，均匀钢液温度的目的。用水模拟钢液，用高锰酸钾溶液作示踪剂，直观地表现出钢液在中间包内的流动情况；二、实验原理相似原理粘性力相似雷诺数相等：Re＝ρuL/μ重力相似弗鲁德数相等：Fr＝u2/gL缩小模型原理依据1:1模型的采用，虽然保证了模型与原型的Fr数及Re数相等，但是模型尺寸的过大，也使成本提高以及造成实验困难；中间包内的流动主要由重力引起的，所以取Fr准数作定性准则；流体力学原理，当流动的Re准数大于第二临界值时，流体的紊乱及流速分布不再变化且彼此相似，与Re准数不再有关；所以只要模型尺寸按比例缩小，其流动时Re数与原型处于同一自模化区，就能保证模型与原型相似。本实验：模型与原型比例因子λ=1/2.5三、实验装置规格/mm实际拉速m/min模型流量m3/h1020*1601.51.486液位：厂生产液位为1m；实验液位400mm。中间包模型中水体积为：0.267m3中间包模型流量：1.5m3/h实验采集时间：20min=1200s3/mh3/mh唐山港陆钢铁有限公司单流板坯30t连铸中间包四、实验内容本实验只考虑挡墙位置挡墙高度、挡坝高度等因素对流动状态的影响，分析两种情况下哪种控流装置更有利于钢中夹杂物上浮。实验编号墙距离（mm）墙高（mm）坝高（mm）相对距离（mm）方案A30012080180方案B30040160180五、实验步骤测量仪器准备：1）校准电导率仪2）进入dj800测量系统实验设备准备：1）注水使实验液位达到400mm；2）调节出口流量1.5m3/h，调节入口流量，保持液位高度；数据采集1）准备kcl饱和溶液150ml；2）加入kcl同时采集数据；3）记录滞止时间和峰值时间，保存数据文件。流场显示更换挡墙和坝重复上述4步骤数据处理计算平均停留时间以及死区、全混区、活塞区比例,根据以上指标及RTD曲线比较哪种控流装置更有利于钢中夹杂物上浮。六、实验报告要求独立撰写实验报告，其内容包括：实验目的；实验原理；实验装置；实验方案；实验步骤；数据处理并分析：整理实验数据并绘制RTD曲线，打印流场图片，从计算数据、曲线及流场图片等角度进行分析，得出实验结论。