通过流固耦合加热的轧辊温度场分析

摘要：

针对目前镁合金板材轧制过程轧辊温度控制方式精度差,易造成板材的板形、板厚及裂纹等缺陷,采用流体循环流动传热的方式对轧辊进行温度控制,建立轧辊、流体传热过程的流固耦合模型,基于FLUENT软件对二者间的流固耦合传热过程进行数值模拟及试验验证.结果表明:用该方法加热轧辊时,辊身表面温度呈线性分布,边部与中间的温差范围为3～7℃,轧辊有效轧制区间占轧辊总长85％～100％左右,且流体温度与速度对其影响较小;在不同流体温度和流速下,轧辊表面温度均呈速率减小的趋势上升,流体温度升高及流速增大时,轧辊温升速率增大;得出在不同加热条件下,轧辊表面平均温度T与加热时间t的关系式;轧辊表面平均温度的试验与模拟值的最大相对误差为6.29％.该模型可正确预测轧辊表面的平均温度,作为镁合金板材轧制模型的一部分,利于轧制过程中轧辊的“等温”控制,实现“镁合金板材的等温轧制”控制.

关键词：温度场、温度控制、镁合金、轧制工艺、流固耦合热传递

所属期刊栏目：54

分类号：TG156(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金U1610253,51604181;山西省重点研发计划201603D111004,201603D121010;山西省自然科学基金201601D011012

在线出版日期：2019-03-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：51-60