| На основі результатів теоретичного і промислового дослідження конвективного теплообміну вирішена важлива науково-технічна задача по зниженню енергоємності процесу прискореного охолодження арматурного прокату в умовах безупинних дрібносортних станів. Основні результати роботи полягають у наступному. 1. Для проведення розрахунково-теоретичних досліджень розроблено математичну модель прискореного охолодження і термічного зміцнення арматурного прокату, що встановлює достовірну залежність обсягу структурних фаз, що утворяться, і механічних властивостей зміцненого металу від основних технологічних параметрів процесу. Математична модель дозволяє розраховувати механічні властивості готової продукції із середньою відносною погрішністю до 3,3% по границі текучості і до 2,6% по границі міцності. 2. У ході адаптації математичної моделі встановлено, що критериальная залежність Нуссельта – Крауссольда справедлива для розрахунку достовірних значень коефіцієнта конвективної тепловіддачі в процесі прискореного охолодження гарячого арматурного прокату водою в прямоточних камерах за умови обліку як абсолютної швидкості руху охолоджувальної води, так і швидкості води щодо поверхні металу, що рухається, у виді сумарного числа Рейнольдса , при цьому теплофізичні властивості охолоджувальної води приймаються на лінії насичення. Критерієм вірогідності розрахункових значень коефіцієнта тепловіддачі є задовільна точність визначення механічних властивостей готової продукції. 3. Розрахунково-теоретичні дослідження, здійснені на основі розробленої математичної моделі, показали неприйнятність прийняття при розрахунку конвективного теплообміну в процесі охолодження гарячого прокату граничних умов першого роду, коли температура поверхні металу приймається рівній температурі охолоджувальної води: погрішність розрахунку температури самовідпуску в порівнянні зі значеннями, одержуваними при граничних умовах третього роду, досягає 1500С або 27%. 4. Шляхом чисельного рішення рівняння руху Навье-Стокса і рівняння нерозривності виконаний гідродинамічний розрахунок установки прискореного охолодження, що, на відміну від відомого аналітичного рішення, дозволяє визначити профіль швидкості потоку охолоджувальної води і коефіцієнт гідравлічного опору по всій довжині камери, включаючи ділянку гідродинамічної стабілізації і з огляду на рух арматурного прутка зі швидкістю прокатки. 5. Шляхом чисельного рішення диференціальних рівнянь конвективного теплообміну виконаний розрахунок температурного полю по радіусу арматурного прокату в процесі його прискореного охолодження без використання емпіричної залежності . У результаті проведених тестових розрахунків визначений характер розподілу турбулентної в'язкості по радіусу камери охолодження, що забезпечує розрахунок температур металу з прийнятною точністю. 6. Установлення достовірної залежності механічних властивостей зміцненого металу від тиску охолоджувальної води дозволило розробити і впровадити енергозберігаючі режими прискореного охолодження арматурного прокату діаметром 12 і 14 мм на рівень класу А500С в умовах дрібносортних станів 250-2 і 250-4 комбінату "Криворіжсталь". У цих режимах реалізований новий спосіб прискореного охолодження прокату круглого поперечного перерізу у прямоточних камерах прохідного типу, що відрізняється тим, що мінімальна швидкість охолоджувальної води повинна дорівнювати швидкості прокатки, що запобіжить утворенню неприпустимої подовжньої кривизни прутків. Подано відповідну заявку на патент України № 2003 021 311 від 13.02.2003 р. | 