圆形喷嘴内部结构对射流冲击换热性能的影响

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.09.009

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (9): 1257-1261.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.09.009

圆形喷嘴内部结构对射流冲击换热性能的影响

张福波，张永臣，杨丽娟

(东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2017-05-25 修回日期:2017-05-25 出版日期:2018-09-15 发布日期:2018-09-12
通讯作者: 张福波
作者简介:张福波(1970-)，男，内蒙古赤峰人，东北大学副教授.冯明杰(1971-)，男，河南禹州人，东北大学副教授; 王恩刚(1962-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51404158).国家自然科学基金资助项目(51171041).

Influence of Internal Structure of Round Jet Nozzle on Heat Transfer Performance

ZHANG Fu-bo， ZHANG Yong-chen， YANG Li-juan

State Key Laboratory of Rolling and Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2017-05-25 Revised:2017-05-25 Online:2018-09-15 Published:2018-09-12
Contact: ZHANG Yong-chen
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摘要/Abstract

摘要： 研究了内部结构分别为柱状和锥状喷嘴的射流冲击换热性能.在初始条件和边界条件相同的情况下，利用计算流体力学软件Fluent对两种喷嘴的冲击换热过程进行了热流耦合模拟.对流固交界面的压力、剪切力、湍流强度、对流换热系数等流场和温度场数据进行对比分析.模拟结果表明，锥状结构喷嘴的射流冲击换热性能明显优于柱状结构的喷嘴.所得结论对热轧钢超快速冷却设备喷嘴的设计具有指导意义.

关键词: 射流喷嘴, 射流冷却, 换热, 超快速冷却, Fluent

Abstract: The impingement heat transfer performance of jets from conical and cylindrical nozzles was studied. Under the same initial and boundary conditions， the simulations of coupled heat transfer and fluid flow in the impingement heat transfer process of the two nozzles were conducted by using computational fluid dynamics software Fluent. The fluid flow and temperature field data at the fluid-solid interface， such as static pressure， shear stress， turbulence intensity， convection heat transfer coefficient， were compared and analyzed. The simulation results show that the heat transfer performance of jet from conical nozzle is better than that from cylindrical nozzle. The conclusions obtained are of guiding significance to the design of nozzles for ultra fast cooling equipment of hot rolled steel.

Key words: jet nozzle, jet cooling, heat transfer, ultra fast cooling, Fluent

中图分类号:

TG155.3

张福波，张永臣，杨丽娟. 圆形喷嘴内部结构对射流冲击换热性能的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(9): 1257-1261.

ZHANG Fu-bo， ZHANG Yong-chen， YANG Li-juan. Influence of Internal Structure of Round Jet Nozzle on Heat Transfer Performance[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(9): 1257-1261.

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