| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-22页 |
| 1.1 辊底式加热炉概述 | 第9-10页 |
| 1.2 炉底辊的发展与现状 | 第10-14页 |
| 1.3 炉辊的特点及对运送过程的影响 | 第14页 |
| 1.3.1 辊套的结构及特点 | 第14页 |
| 1.3.2 冷却水管的结构及特点 | 第14页 |
| 1.3.3 炉底辊冷却水的作用 | 第14页 |
| 1.4 炉辊的发展趋势 | 第14-16页 |
| 1.5 课题研究的内容与意义 | 第16-19页 |
| 1.5.1 课题研究的主要内容 | 第16-17页 |
| 1.5.2 课题研究的目的与意义 | 第17-19页 |
| 1.6 本文相关软件介绍 | 第19-21页 |
| 1.6.1 MATLAB 优化工具箱简介 | 第19-20页 |
| 1.6.2 利用 MATLAB 工具箱求解优化问题的步骤 | 第20页 |
| 1.6.3 利用 FLUENT 求解问题的过程 | 第20-21页 |
| 1.7 本章小结 | 第21-22页 |
| 2 MATLAB 多目标优化设计 | 第22-27页 |
| 2.1 炉底辊体积优化数学模型的建立 | 第22-24页 |
| 2.1.1 目标函数 | 第22-23页 |
| 2.1.2 约束条件 | 第23-24页 |
| 2.2 MATLAB 优化结果 | 第24-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-27页 |
| 3 炉底辊的传热与冷却特点分析 | 第27-38页 |
| 3.1 传热学基本理论 | 第27-33页 |
| 3.1.1 传热的定义 | 第27页 |
| 3.1.2 热流量与热流密度 | 第27-28页 |
| 3.1.3 热量传递及其方式 | 第28-30页 |
| 3.1.4 傅里叶定律 | 第30页 |
| 3.1.5 导热微分方程 | 第30-32页 |
| 3.1.6 定解条件 | 第32-33页 |
| 3.2 炉辊冷却水的三维模型描述 | 第33-37页 |
| 3.2.1 冷却水的物性参数 | 第33-34页 |
| 3.2.2 冷却水的湍流模型 | 第34-35页 |
| 3.2.3 炉底辊冷却水的属性分析 | 第35-36页 |
| 3.2.4 炉底辊的传热过程分析 | 第36-37页 |
| 3.3 本章小结 | 第37-38页 |
| 4 炉底辊温度分布研究及最佳水冷模式配置 | 第38-52页 |
| 4.1 炉底辊模型的建立 | 第38-42页 |
| 4.1.1 炉底辊的物理模型 | 第38页 |
| 4.1.2 直接水冷炉底辊有限元模型的建立 | 第38-39页 |
| 4.1.3 基本假设与炉底辊边界条件 | 第39-41页 |
| 4.1.4 FLUENT 中流场分析设置 | 第41-42页 |
| 4.2 直接水冷炉底辊结果分析 | 第42-46页 |
| 4.2.1 直接水冷炉底辊的仿真结果 | 第42-45页 |
| 4.2.2 直接水冷辊的改进 | 第45-46页 |
| 4.3 利用 FLUENT 模拟间接水冷辊的工况 | 第46-51页 |
| 4.3.1 间接水冷辊的物理模型 | 第46-47页 |
| 4.3.2 间接水冷辊的有限元模型 | 第47-48页 |
| 4.3.3 间接水冷辊的边界条件 | 第48页 |
| 4.3.4 间接水冷辊的模拟结果 | 第48-51页 |
| 4.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 5 利用 workbench 验证结构的可行性 | 第52-55页 |
| 5.1 利用 workbench 验证结构的意义 | 第52页 |
| 5.2 根据 MATLAB 优化结果建立模型 | 第52页 |
| 5.3 新结构模型的网格划分 | 第52-53页 |
| 5.4 边界条件及初始条件的确定 | 第53-54页 |
| 5.5 结果分析 | 第54页 |
| 5.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 结论 | 第55-56页 |
| 参考文献 | 第56-60页 |
| 在学研究成果 | 第60-61页 |
| 致谢 | 第61页 |