热镀锌带钢广泛应用于建筑装饰材料、汽车以及家用电器外壳等,锌灰缺陷会在其表面形成白色条状或点状痕迹,影响美观,使带钢品质下降。锌灰缺陷在带钢热镀锌生产线炉鼻子区域产生。炉鼻子下方的锌液面蒸发产生锌蒸气,冷凝后积聚成锌灰,在镀锌时黏附带钢表面,形成锌灰缺陷。本文使用吹吸方式控制炉鼻子内锌蒸气,探讨了炉鼻子内吹吸式排风系统对锌蒸气的控制效果。(1)论文设计了炉鼻子吹吸式排风实验装置,在流体为常温常压的空气时,设置了2种工况,测量不同工况下炉鼻子吹吸流场速度,并将实验结果与数值模拟值对比,平均相对误差为9.9%,结果表明,数值模拟模型选择合理。(2)在工业条件下,论文使用射流末端速度控制法、临界断面法和新流量比法对炉鼻子内吹吸式排风进行了初步设计,通过数值模拟得到各方案锌蒸气捕集效率,分析总风量与锌蒸气捕集效率后得到初步设计结果为:吹风速度3.0～7.0 m/s,吸风速度1.0～5.0 m/s,吹风口高度0.01～0.04 m,吸风口高度0.1～0.3 m,吸风口位置0.15～0.2 m。(3)在初步设计结果的基础上,进行两次五因素三水平正交设计。第一次正交设计的27组数值模拟优化了参数取值范围:吹风速度5.0～7.0 m/s,吸风速度3.0～5.0m/s,吹风口高度0.025～0.04 m,吸风口高度0.2～0.3 m,吸风口位置0.15～0.75 m;第二次正交设计得到各因素的重要性排序:吸风速度>吸风口高度>吹风速度>吹风口高度>吸风口位置;通过对锌蒸气捕集效率的回归拟合,得到锌蒸气捕集效率计算式:η=46.17+2.01v1+4.89v3+140.86b1+63.24b3-26.42h3;利用因次分析法得到吸风量Q3的计算式;同时,当达到与经典设计方法相同的锌蒸气捕集效率时,优化设计后的总风量只是经典设计方法的84.8%。