一种超快冷热焓确定方法及装置与流程

技术特征：

1.一种超快冷热焓确定方法，其特征在于，包括：

获取超快冷冷却过程中冷却流与带钢的相对运动特征；

根据所述相对运动特征，将所述带钢分为超快冷区、普通冷却区和热辐射区；其中，所述超快冷区为采用高压使所述冷却水击穿蒸汽膜，并直接接触所述带钢表面的区域；所述普通冷却区为所述冷却水与所述带钢表面通过蒸汽膜进行热传导的区域；所述热辐射区为所述冷却水气化后，所述带钢以热辐射形式传导热量的区域；

采用热对流模型确定所述超快冷区的第一超快冷热焓；采用热传递模型确定所述普通冷却区的第二超快冷热焓；采用热辐射模型确定所述热辐射区的第三超快冷热焓。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取超快冷冷却过程中冷却水与带钢的相对运动特征，包括：

通过图像采集单元、压力传感器或温度传感器获取超快冷冷却过程中冷却水与带钢的相对运动特征。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用热对流模型确定所述超快冷区的第一超快冷热焓，包括：

根据确定所述超快冷区的第一超快冷热焓；

其中，q_jet为表征所述第一超快冷热焓的热流密度；ρ_water为所述冷却水的密度；C_p,water为所述冷却水的比热容；T_boil为所述冷却水沸腾时的水温；T_water为所述冷却水的水温；ε_max为紊流扩撒率；V_jet为所述冷却水与所述带钢接触时的速度；w_jet为所述冷却水的喷射宽度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中，V_valve为所述冷却水流出水阀时的速度；g为重力加速度；Δh为喷出所述冷却水的水阀与所述带钢表面的高度差。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用热传递模型确定所述普通冷却区的第二超快冷热焓，包括：

根据q_film＝Q_film·c_film·f_film·f_jet/water，确定所述普通冷却区的第二超快冷热焓；

其中，q_film为表征所述第二超快冷热焓的热流密度；Q_film为500kW/m²；c_film为水蒸气比热容；f_jet/water为与所述冷却水的水温相关的第一影响系数；f_film为与所述带钢温度和所述带钢移动速度相关的第二影响系数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用热辐射模型确定所述热辐射区的第三超快冷热焓，包括：

根据确定所述热辐射区的第三超快冷热焓；

其中，q_rad为表征所述第三超快冷热焓的热流密度；k为波尔兹曼常数；ε为发射率；T_strip为所述带钢的温度；T_env为所述带钢所处环境的温度。

7.一种超快冷热焓确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取超快冷冷却过程中冷却流与带钢的相对运动特征；

分区模块，用于根据所述相对运动特征，将所述带钢分为超快冷区、普通冷却区和热辐射区；其中，所述超快冷区为采用高压使所述冷却水击穿蒸汽膜，并直接接触所述带钢表面的区域；所述普通冷却区为所述冷却水与所述带钢表面通过蒸汽膜进行热传导的区域；所述热辐射区为所述冷却水气化后，所述带钢以热辐射形式传导热量的区域；

确定模块，用于采用热对流模型确定所述超快冷区的第一超快冷热焓；采用热传递模型确定所述普通冷却区的第二超快冷热焓；采用热辐射模型确定所述热辐射区的第三超快冷热焓。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块可以为以下一种或多种的组合：

图像采集单元、压力传感器或温度传感器。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，包括：

第一确定单元，用于根据确定所述超快冷区的第一超快冷热焓；其中，q_jet为表征所述第一超快冷热焓的热流密度；ρ_water为所述冷却水的密度；C_p,water为所述冷却水的比热容；T_boil为所述冷却水沸腾时的水温；T_water为所述冷却水的水温；ε_max为紊流扩撒率；V_jet为所述冷却水与所述带钢接触时的速度；w_jet为所述冷却水的喷射宽度；

第二确定单元，用于根据q_film＝Q_film·c_film·f_film·f_jet/water，确定所述普通冷却区的第二超快冷热焓；其中，q_film为表征所述第二超快冷热焓的热流密度；Q_film为500kW/m²；c_film为水蒸气比热容；f_jet/water为与所述冷却水的水温相关的第一影响系数；f_film为与所述带钢温度和所述带钢移动速度相关的第二影响系数；

第三确定单元，用于根据确定所述热辐射区的第三超快冷热焓；其中，q_rad为表征所述第三超快冷热焓的热流密度；k为波尔兹曼常数；ε为发射率；T_strip为所述带钢的温度；T_env为所述带钢所处环境的温度。