在鑄(zhu)錠(ding)(ding)凝(ning)固過程中，增加壓力(li)(li)能(neng)夠(gou)改(gai)善鑄(zhu)型(xing)(xing)和(he)鑄(zhu)錠(ding)(ding)的接(jie)觸環境，為了深(shen)入(ru)研究壓力(li)(li)強化(hua)鑄(zhu)錠(ding)(ding)和(he)鑄(zhu)型(xing)(xing)間換(huan)熱的效果，在能(neng)量守恒(heng)的基礎(chu)上(shang)，運(yun)用導熱微分方程，建(jian)立換(huan)熱系數的反算模型(xing)(xing)，量化(hua)壓力(li)(li)對換(huan)熱系數的影(ying)響規(gui)律。該模型(xing)(xing)包(bao)含傳熱正問題(ti)模型(xing)(xing)和(he)傳熱反問題(ti)模型(xing)(xing)。

1.傳熱(re)正問題模(mo)型

  凝(ning)(ning)(ning)固(gu)過(guo)(guo)程(cheng)中的(de)(de)(de)熱(re)量傳(chuan)輸(shu)是(shi)凝(ning)(ning)(ning)固(gu)進(jin)(jin)行的(de)(de)(de)驅動力，直(zhi)接關(guan)系(xi)著金(jin)屬(shu)液相凝(ning)(ning)(ning)固(gu)的(de)(de)(de)整個(ge)(ge)進(jin)(jin)程(cheng)。凝(ning)(ning)(ning)固(gu)過(guo)(guo)程(cheng)中，熱(re)量通過(guo)(guo)金(jin)屬(shu)液相、已凝(ning)(ning)(ning)固(gu)的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)固(gu)相、鑄錠－鑄型(xing)界面（氣隙等）和鑄型(xing)的(de)(de)(de)熱(re)阻向環境傳(chuan)輸(shu)。因存在凝(ning)(ning)(ning)固(gu)潛熱(re)的(de)(de)(de)釋放，凝(ning)(ning)(ning)固(gu)是(shi)一個(ge)(ge)有熱(re)源的(de)(de)(de)非穩態傳(chuan)熱(re)過(guo)(guo)程(cheng)，基于(yu)凝(ning)(ning)(ning)固(gu)過(guo)(guo)程(cheng)熱(re)傳(chuan)導的(de)(de)(de)能量守恒原理，柱(zhu)坐標下鑄錠和鑄型(xing)的(de)(de)(de)導熱(re)分(fen)方程(cheng)可表(biao)示為:

  鋼液釋放凝固(gu)(gu)潛熱(re)(re)，進而在體積單元內產(chan)生(sheng)內熱(re)(re)源(yuan)q;在運用數值(zhi)離(li)散的(de)方法(fa)(fa)求解導(dao)熱(re)(re)微分方程(cheng)時，凝固(gu)(gu)潛熱(re)(re)的(de)處(chu)理方法(fa)(fa)通常有四種(zhong)，分別(bie)為等(deng)效(xiao)比(bi)(bi)熱(re)(re)法(fa)(fa)、熱(re)(re)焓法(fa)(fa)、溫度(du)回升法(fa)(fa)以及源(yuan)項處(chu)理法(fa)(fa)。孫天亮對四種(zhong)凝固(gu)(gu)潛熱(re)(re)的(de)處(chu)理法(fa)(fa)進行比(bi)(bi)較發現(xian)，源(yuan)項處(chu)理法(fa)(fa)最為精確，其次是等(deng)效(xiao)比(bi)(bi)熱(re)(re)法(fa)(fa)，誤差較大的(de)是溫度(du)回升法(fa)(fa)和(he)熱(re)(re)焓法(fa)(fa)；在一般(ban)情況下(xia)，為了簡(jian)化(hua)計算和(he)降(jiang)低(di)編(bian)程(cheng)難(nan)度(du)，可采用等(deng)效(xiao)比(bi)(bi)熱(re)(re)法(fa)(fa)處(chu)理凝固(gu)(gu)潛熱(re)(re)。因此(ci)，在非(fei)穩態條件下(xia)，內熱(re)(re)源(yuan)與凝固(gu)(gu)潛熱(re)(re)的(de)關系(xi)可表示為:

  此(ci)外，由(you)于鑄(zhu)(zhu)錠(ding)(ding)(ding)的(de)凝固收縮和(he)(he)鑄(zhu)(zhu)型(xing)的(de)受熱(re)(re)(re)膨(peng)脹，鑄(zhu)(zhu)錠(ding)(ding)(ding)和(he)(he)鑄(zhu)(zhu)型(xing)接觸隨之發生變(bian)化，當鑄(zhu)(zhu)錠(ding)(ding)(ding)和(he)(he)鑄(zhu)(zhu)型(xing)間氣(qi)隙(xi)(xi)形(xing)成以后，鑄(zhu)(zhu)錠(ding)(ding)(ding)向鑄(zhu)(zhu)型(xing)的(de)傳(chuan)熱(re)(re)(re)方式不(bu)只是簡單的(de)傳(chuan)導傳(chuan)熱(re)(re)(re)，同(tong)時存在小區域的(de)對流和(he)(he)輻射傳(chuan)熱(re)(re)(re)，進而(er)加(jia)大了(le)計(ji)算的(de)復(fu)雜性，為了(le)降低計(ji)算的(de)復(fu)雜性和(he)(he)難度，采(cai)用等(deng)效界面換(huan)熱(re)(re)(re)系數hi來替代氣(qi)隙(xi)(xi)形(xing)成后鑄(zhu)(zhu)錠(ding)(ding)(ding)和(he)(he)鑄(zhu)(zhu)型(xing)間復(fu)雜的(de)傳(chuan)導、對流和(he)(he)輻射傳(chuan)熱(re)(re)(re)過程，在不(bu)考慮間隙(xi)(xi)比熱(re)(re)(re)容的(de)情況下，等(deng)效界面換(huan)熱(re)(re)(re)系數h;計(ji)算方法如(ru)下：

2. 傳熱反(fan)問題(ti)模(mo)型

  與(yu)正問題(ti)相對(dui)應的(de)(de)反(fan)問題(ti)，即在求解(jie)傳(chuan)熱問題(ti)時，以溫度場為已(yi)知量，對(dui)邊界條(tiao)(tiao)件(jian)或初(chu)始條(tiao)(tiao)件(jian)進行計算的(de)(de)過程。傳(chuan)熱反(fan)問題(ti)的(de)(de)研究從(cong)20世紀(ji)60年代(dai)以來得(de)到了空前的(de)(de)進步與(yu)應用(yong)。在鑄(zhu)(zhu)造過程中，鑄(zhu)(zhu)錠和鑄(zhu)(zhu)型(xing)間(jian)邊界條(tiao)(tiao)件(jian)的(de)(de)反(fan)問題(ti)也(ye)一直(zhi)備(bei)受關注。通傳(chuan)熱正問題(ti)模型(xing)可(ke)知，在鑄(zhu)(zhu)錠和鑄(zhu)(zhu)型(xing)物性參數(shu)、初(chu)始條(tiao)(tiao)件(jian)以及除鑄(zhu)(zhu)錠和鑄(zhu)(zhu)型(xing)間(jian)邊界條(tiao)(tiao)件(jian)以外，其他邊界條(tiao)(tiao)件(jian)可(ke)知的(de)(de)情況下。溫度場可(ke)表示成(cheng)隨鑄(zhu)(zhu)錠和鑄(zhu)(zhu)型(xing)間(jian)界面換熱系數(shu)變化的(de)(de)函數(shu)，即

  利(li)用(yong)傳(chuan)熱(re)(re)反問(wen)題(ti)模型，運用(yong)數值(zhi)(zhi)(zhi)離散的方(fang)(fang)法求解界(jie)(jie)面換熱(re)(re)系數的過(guo)程，相當于依照一(yi)定的方(fang)(fang)法或者(zhe)規(gui)律選(xuan)定界(jie)(jie)面換熱(re)(re)系數，并以此作為已(yi)知邊界(jie)(jie)條件(jian)，利(li)用(yong)傳(chuan)熱(re)(re)正問(wen)題(ti)計算出(chu)相應的溫度場，如果溫度場的計算值(zhi)(zhi)(zhi)與測量值(zhi)(zhi)(zhi)之(zhi)間(jian)的偏差(cha)最(zui)(zui)小，那么選(xuan)定的界(jie)(jie)面換熱(re)(re)系數最(zui)(zui)接(jie)近真實(shi)值(zhi)(zhi)(zhi)。為了(le)度量溫度場計算值(zhi)(zhi)(zhi)與測量值(zhi)(zhi)(zhi)之(zhi)間(jian)的偏差(cha)，利(li)用(yong)最(zui)(zui)小二乘法構建以下函數關(guan)系

  因此(ci)，在給(gei)定界(jie)(jie)(jie)(jie)面(mian)換(huan)(huan)熱(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)初始值的(de)(de)情況下，利用(yong)式（2-151)可對界(jie)(jie)(jie)(jie)面(mian)換(huan)(huan)熱(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)h進(jin)行迭代求解，每(mei)次(ci)迭代均利用(yong)傳熱(re)(re)正問(wen)題模型(xing)對熱(re)(re)電偶測量點的(de)(de)溫度T(h)進(jin)行計算(suan)；當迭代結果滿(man)足(zu)精度要求時(shi)，即(ji)可獲(huo)得接近界(jie)(jie)(jie)(jie)面(mian)換(huan)(huan)熱(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)真實值的(de)(de)h.對于(yu)一維導熱(re)(re)過(guo)程，界(jie)(jie)(jie)(jie)面(mian)換(huan)(huan)熱(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)反(fan)算(suan)模型(xing)求解過(guo)程中可用(yong)如圖2-77所示(shi)的(de)(de)幾何(he)模型(xing)，除了鑄(zhu)錠和(he)鑄(zhu)型(xing)間邊(bian)界(jie)(jie)(jie)(jie)條(tiao)(tiao)件(jian)以外(wai)(wai)，模型(xing)中還包含兩個(ge)邊(bian)界(jie)(jie)(jie)(jie)條(tiao)(tiao)件(jian)，分(fen)別(bie)為鑄(zhu)錠心部邊(bian)界(jie)(jie)(jie)(jie)條(tiao)(tiao)件(jian)（B1)和(he)外(wai)(wai)表面(mian)邊(bian)界(jie)(jie)(jie)(jie)條(tiao)(tiao)件(jian)（B2).

3. 正(zheng)/反傳熱問題的數值求(qiu)解方法(fa)

  數(shu)(shu)值離(li)(li)散方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)主(zhu)要包含有(you)(you)(you)(you)限元、有(you)(you)(you)(you)限體(ti)積(ji)及有(you)(you)(you)(you)限差(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)法(fa)(fa)(fa)(fa)。有(you)(you)(you)(you)限元法(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)基礎是(shi)變分(fen)(fen)(fen)(fen)原理和(he)加權余量(liang)(liang)法(fa)(fa)(fa)(fa)，其基本(ben)求解思(si)(si)想是(shi)把計算(suan)域劃(hua)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)有(you)(you)(you)(you)限個(ge)(ge)(ge)互不重(zhong)疊的(de)(de)(de)(de)(de)單元，在每個(ge)(ge)(ge)單元內，選擇(ze)一些合(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)點(dian)(dian)(dian)作為(wei)求解函(han)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)插值點(dian)(dian)(dian)，將微(wei)分(fen)(fen)(fen)(fen)方(fang)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)變量(liang)(liang)改(gai)寫(xie)成由各變量(liang)(liang)或其導數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)點(dian)(dian)(dian)值與(yu)所選用的(de)(de)(de)(de)(de)插值函(han)數(shu)(shu)組成的(de)(de)(de)(de)(de)線性表達式(shi)(shi)(shi)，借助變分(fen)(fen)(fen)(fen)原理或加權余量(liang)(liang)法(fa)(fa)(fa)(fa)，將微(wei)分(fen)(fen)(fen)(fen)方(fang)程(cheng)離(li)(li)散求解。有(you)(you)(you)(you)限體(ti)積(ji)法(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)基本(ben)思(si)(si)路(lu)是(shi)將計算(suan)區(qu)域劃(hua)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)一系列不重(zhong)復的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制體(ti)積(ji)，并使每個(ge)(ge)(ge)網(wang)格(ge)(ge)點(dian)(dian)(dian)周圍有(you)(you)(you)(you)一個(ge)(ge)(ge)控(kong)(kong)制體(ti)積(ji)；將待解的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)分(fen)(fen)(fen)(fen)方(fang)程(cheng)對每一個(ge)(ge)(ge)控(kong)(kong)制體(ti)積(ji)積(ji)分(fen)(fen)(fen)(fen)，便得出一組離(li)(li)散方(fang)程(cheng)。其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)未(wei)知數(shu)(shu)是(shi)網(wang)格(ge)(ge)點(dian)(dian)(dian)上(shang)因變量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)值。有(you)(you)(you)(you)限差(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)法(fa)(fa)(fa)(fa)是(shi)將求解域劃(hua)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)差(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)網(wang)格(ge)(ge)，用有(you)(you)(you)(you)限個(ge)(ge)(ge)網(wang)格(ge)(ge)節(jie)點(dian)(dian)(dian)代(dai)替(ti)連(lian)續的(de)(de)(de)(de)(de)求解域，以(yi)泰勒級數(shu)(shu)展(zhan)開等方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)，把控(kong)(kong)制方(fang)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)導數(shu)(shu)用網(wang)格(ge)(ge)節(jie)點(dian)(dian)(dian)上(shang)函(han)數(shu)(shu)值的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)商代(dai)替(ti)進行離(li)(li)散，從(cong)而(er)建立以(yi)網(wang)格(ge)(ge)節(jie)點(dian)(dian)(dian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)值為(wei)未(wei)知數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)數(shu)(shu)方(fang)程(cheng)組。對于有(you)(you)(you)(you)限差(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)，從(cong)格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)度來劃(hua)分(fen)(fen)(fen)(fen)，有(you)(you)(you)(you)一階(jie)格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)、二(er)階(jie)格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)和(he)高階(jie)格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)。從(cong)差(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)空間形式(shi)(shi)(shi)來考慮，可分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)中(zhong)心格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)和(he)逆風格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)。考慮時(shi)間因子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)影響，差(cha)分(fen)(fen)(fen)(fen)格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)還可以(yi)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)顯格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)、隱格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)、顯隱交替(ti)格(ge)(ge)式(shi)(shi)(shi)等。

  以隱式(shi)(shi)有限差(cha)分為例(li)，對通式(shi)(shi)（2-152)進行數值(zhi)離散，二(er)階(jie)(jie)導數采用二(er)階(jie)(jie)中心差(cha)商形(xing)式(shi)(shi)，經整理得：

  為了更好地(di)說明壓力對界(jie)面(mian)(mian)換熱(re)系(xi)數的影(ying)響，以高(gao)氮(dan)鋼P2000加(jia)壓凝(ning)固過(guo)程(cheng)的傳(chuan)熱(re)現象為例(li)，采(cai)用(yong)4根(gen)雙鉑銠(lao)（B型）熱(re)電(dian)偶，通過(guo)埋設熱(re)電(dian)偶測(ce)溫實驗測(ce)量凝(ning)固過(guo)程(cheng)鑄(zhu)錠和(he)鑄(zhu)型溫度(du)變(bian)化曲線，采(cai)用(yong)兩個(ge)位(wei)移傳(chuan)感器測(ce)量凝(ning)固過(guo)程(cheng)中鑄(zhu)型和(he)鑄(zhu)錠的位(wei)移變(bian)化情況，獲得凝(ning)固過(guo)程(cheng)中鑄(zhu)錠和(he)鑄(zhu)型界(jie)面(mian)(mian)氣隙演變(bian)規(gui)律，測(ce)量裝置示意圖(tu)和(he)實物圖(tu)如圖(tu)2-79所示。

  澆注結(jie)束后(hou)，在(zai)0.5MPa、0.85MPa和(he)(he)(he)1.2MPa下(xia)的(de)(de)鋼液凝(ning)固(gu)過程中(zhong)，鑄(zhu)(zhu)錠(ding)和(he)(he)(he)鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)溫度(du)變化曲(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)測(ce)量結(jie)果如圖2-80所示，溫度(du)變化曲(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)測(ce)量的(de)(de)時間(jian)(jian)區間(jian)(jian)為澆注結(jie)束后(hou)的(de)(de)300s以(yi)(yi)內，且(qie)鑄(zhu)(zhu)錠(ding)和(he)(he)(he)鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)在(zai)不同壓力(li)下(xia)的(de)(de)溫度(du)變化趨勢基本一(yi)致(zhi)(zhi)。以(yi)(yi)0.5MPa下(xia)的(de)(de)溫度(du)變化曲(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)為例，如圖2-80(a)所示，在(zai)初(chu)始(shi)階(jie)(jie)段，2nd和(he)(he)(he)4h曲(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)上(shang)溫度(du)均存在(zai)陡(dou)升和(he)(he)(he)振蕩階(jie)(jie)段，這主要是在(zai)測(ce)溫初(chu)期，熱電偶與鋼液接(jie)觸后(hou)的(de)(de)自身預熱，以(yi)(yi)及(ji)澆注引(yin)起(qi)鋼液的(de)(de)湍流所致(zhi)(zhi)［104];隨著鋼液凝(ning)固(gu)的(de)(de)進行(xing)，由(you)于鑄(zhu)(zhu)錠(ding)不斷向鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)傳熱，致(zhi)(zhi)使鑄(zhu)(zhu)錠(ding)的(de)(de)溫度(du)（2nd和(he)(he)(he)4h)逐漸減(jian)小，而(er)鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)的(de)(de)溫度(du)（1st和(he)(he)(he)3rd)隨之(zhi)增(zeng)加。此外，測(ce)溫位置(zhi)相近的(de)(de)3rd和(he)(he)(he)4th曲(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)之(zhi)間(jian)(jian)存在(zai)較大的(de)(de)溫差，這主要是由(you)于鑄(zhu)(zhu)錠(ding)和(he)(he)(he)鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)間(jian)(jian)氣隙(xi)形成后(hou)產(chan)生的(de)(de)巨大熱阻(zu)Rair-cap(=1/hi),其中(zhong)h為鑄(zhu)(zhu)錠(ding)和(he)(he)(he)鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)間(jian)(jian)的(de)(de)換熱系(xi)數。

  不同壓力(li)下鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)長速率（15t和(he)3rd)和(he)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷卻速率（2d和(he)4h)如圖2-81所示(shi)，當壓力(li)從0.5MPa增(zeng)加(jia)(jia)(jia)至1.2MPa時(shi)(shi)，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠內(nei)2md和(he)4h熱(re)電偶測溫點(dian)冷卻速率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)量(liang)(liang)分別為0.335K/s和(he)0.605K/s.與此(ci)同時(shi)(shi)，在澆注結束后300s時(shi)(shi)，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠內(nei)2d和(he)4h測溫位置(zhi)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均溫度(du)(du)梯度(du)(du)從4.0K/mm增(zeng)加(jia)(jia)(jia)到了8.6K/mm.由導熱(re)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傅里葉定(ding)律（Qingor=αGr,α為19Cr14Mn0.9N鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導熱(re)系數，Qingot為熱(re)通量(liang)(liang)）可知，隨著壓力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠內(nei)沿度(du)(du)梯度(du)(du)方向上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)通量(liang)(liang)增(zeng)大。此(ci)外，根據能量(liang)(liang)守(shou)恒定(ding)律（即Q=Qingot,Q為鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠和(he)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)通量(liang)(liang)），鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠和(he)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)通量(liang)(liang)也隨之增(zeng)加(jia)(jia)(jia)。因此(ci)，增(zeng)加(jia)(jia)(jia)壓力(li)能夠顯著加(jia)(jia)(jia)快(kuai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷卻以(yi)及(ji)強化鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)錠和(he)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)換熱(re)。

  在(zai)(zai)0.5MPa、0.85MPa和(he)1.2MPa壓(ya)力下(xia)的(de)(de)(de)鋼(gang)液凝(ning)固過(guo)程(cheng)中(zhong)，鑄(zhu)錠(ding)和(he)鑄(zhu)型(xing)的(de)(de)(de)溫(wen)度測量值作(zuo)為(wei)(wei)輸入值（圖2-80),運用驗證(zheng)后(hou)的(de)(de)(de)反(fan)(fan)算(suan)(suan)(suan)(suan)模型(xing)，對(dui)鑄(zhu)錠(ding)和(he)鑄(zhu)型(xing)間(jian)(jian)界(jie)面換熱(re)系數隨時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化規律進行反(fan)(fan)算(suan)(suan)(suan)(suan)，反(fan)(fan)算(suan)(suan)(suan)(suan)過(guo)程(cheng)中(zhong)時(shi)(shi)間(jian)(jian)步長Δt取值為(wei)(wei)0.75s,空間(jian)(jian)步長Δr取值為(wei)(wei)1mm,常數β和(he)8分(fen)別為(wei)(wei)10-10和(he)200.換熱(re)系數的(de)(de)(de)反(fan)(fan)算(suan)(suan)(suan)(suan)結果(guo)分(fen)別為(wei)(wei)hos、ho85和(he)h2,隨時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化規律如圖2-82所示(shi)，由于Δt和(he)8乘積為(wei)(wei)150s,結合Beck非(fei)線性估算(suan)(suan)(suan)(suan)法本身的(de)(de)(de)特(te)點，只能反(fan)(fan)算(suan)(suan)(suan)(suan)出(chu)凝(ning)固前期(qi)150s內hos、ho.85和(he)h2隨時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化規律。此外，因熱(re)電(dian)偶本身的(de)(de)(de)預熱(re)以及澆注引(yin)起鋼(gang)液的(de)(de)(de)湍(tuan)流，導致2nd和(he)4th熱(re)電(dian)偶的(de)(de)(de)在(zai)(zai)前30s內存(cun)在(zai)(zai)較大(da)的(de)(de)(de)波(bo)動(dong)，因此反(fan)(fan)算(suan)(suan)(suan)(suan)出(chu)的(de)(de)(de)界(jie)面換熱(re)系數在(zai)(zai)前期(qi)存(cun)在(zai)(zai)一定的(de)(de)(de)波(bo)動(dong)，其中(zhong)h2最(zui)大(da)，其次是ho.85,ho5最(zui)小(xiao)。

  擬合后(hou)的(de)(de)參數Adj.R-Square分(fen)別為0.9558、0.9716和(he)0.9692,說明擬合度高，反算結果和(he)經驗公式相(xiang)符。通(tong)過(guo)對(dui)比不同壓力下(xia)反算出的(de)(de)界(jie)(jie)面換(huan)(huan)熱系(xi)數可知，隨著壓力的(de)(de)增加，界(jie)(jie)面換(huan)(huan)熱系(xi)數增大，鑄錠和(he)鑄型間界(jie)(jie)面換(huan)(huan)熱條(tiao)件得到(dao)(dao)明顯改善，充分(fen)說明壓力在19Cr14Mn0.9N含氮(dan)鋼的(de)(de)凝(ning)固過(guo)程(cheng)中，起到(dao)(dao)了十分(fen)顯著的(de)(de)強化冷(leng)卻(que)作用(yong)。

  眾所周知(zhi)，在某(mou)一時刻下，界(jie)(jie)面換熱(re)系(xi)(xi)數(shu)(shu)與(yu)(yu)壓(ya)力呈現多項(xiang)式(shi)關系(xi)(xi)。為(wei)了獲得19Cr14Mn0.9N 含氮鋼界(jie)(jie)面換熱(re)系(xi)(xi)數(shu)(shu)與(yu)(yu)壓(ya)力之間的(de)關系(xi)(xi)，可采(cai)用多項(xiang)式(shi)擬(ni)合的(de)方式(shi)對界(jie)(jie)面換熱(re)系(xi)(xi)數(shu)(shu)與(yu)(yu)壓(ya)力關系(xi)(xi)進行擬(ni)合，擬(ni)合關系(xi)(xi)式(shi)為(wei)