13.3 固定料层内热交换

13.3 固定料层内热交换 假设：（1）炉料与炉气沿整个容器横截面均匀流动。（2）炉料与炉气的水当量保持不变。（3）料块尺寸在热交换过程中不发生变化。（4）料层内换热系数为常数。

13.3 固定料层内热交换

h dtg dh H dts h o t 13.3 固定料层内热交换料块内部热阻很小（Bi≤0.25）时的热交换在dτ时间内，单位体积料层内气体传给料块的热量为 dQ=hA(tg－ts)Avdτ 以炉气入口处为起点，

13.3 固定料层内热交换 1）wg＜ws且料层足够高，换热时间足够长 2）wg＞ws且料层足够高，换热时间足够长每单位体积料层的热交换量 kJ/m3 kJ/m3

13.3 固定料层内热交换 炉气与料块间的换热系数体积换热系数 W/(m3·K) W/(m2·K) 表面换热系数 hA＝hv／Av m2/m3 对直径为d的球体料块

13.3 固定料层内热交换 考虑料块内部热阻时的热交换气体与料块之间的外部热阻及料块内部热阻 W/(m2·℃) 球形料块 W/(m3·℃)

13.4 凝固传热

13.4 凝固传热 连铸凝固传热的分析解法假设：（1）略去凝固层中y方向的导热（2）不考虑液相中的传热凝固层一维导热微分方程边界条件： s=0 y=0 t= ts y=0 x=0 y＞0 x=0

13.4 凝固传热 y＞0 x=s t= ts y＞0 x=s H′—等效凝固潜热，希尔斯利用近似积分方法求得了近似解。利用图可确定：1）凝固层厚度 2）铸坯表面温度 3）冷却水带走热量的速率

13.4 凝固传热 连铸凝固传热的差分解法一维导热方程考虑凝固潜热和温度对导热系数的影响

13.4 凝固传热 如图 13-15 边界传热条件 W/m2 结晶器内 W/m2 二冷区喷水冷却自然冷却区 W/m2 温度对时间取前差分，温度对空间取中心差分，则

13.4 凝固传热 边界节点的差分方程，按边界上半层近似热平衡式导出，即中心点初始时刻借助计算机求解上述方程即可得板坯连铸时的温度场

小　结 一、本课的基本要求 1．掌握固定料层内热交换的特点。 2．掌握连铸凝固传热的特点。 3．了解两相传热计算对冶金生产的指导意义。二、本课的重点、难点重点：两相热交换的特点。难点：两相传热计算对冶金生产的指导意义。三、作业思考题：两相传热计算对冶金生产有何指导意义？

本章小结 主要内容：辐射和对流的综合传热，换热器原理及计算，固定料层的传热，凝固传热的特点，连续浇注时的凝固传热。。重点：换热器原理及计算。难点：固定料层的传热。基本要求：掌握换热器计算，会换热器的设计及校核计算，掌握凝固传热的特点及连续浇注时的凝固传热计算，会用固定料层的传热量计算公式。

13.3 固定料层内热交换