圖5 并行計算測試計算耗時與切片數(shù)之間關系圖

3.二冷水設定研究與效果分析

并行二維計算模型開發(fā)后，在某鑄機服務器上開環(huán)運行。其運行穩(wěn)定，且能根據(jù)實際生產(chǎn)過程實際情況做出相應的處理?？梢詫崿F(xiàn)隨著澆次開始啟動模型溫度場計算，并完成二冷水量和輕壓下輥縫計算；實現(xiàn)澆次結束后，模型進入數(shù)據(jù)保存與等待狀態(tài)。能夠根據(jù)二冷水回路打開關閉邏輯進行水量控制。模型計算實時性可以得到保證。該鑄機上線之初，采用傳統(tǒng)一維模型，采用PID目標溫度調(diào)節(jié)的精簡差分算法。以下對兩種模型的控制情況做一對比。生產(chǎn)鋼種以低碳鋼為主，詳細對比如表2所示。

表2 多線程并行計算模型與現(xiàn)有某模型功能對比表

比較生產(chǎn)4天，生產(chǎn)爐次共6爐。圖6和圖7給出了兩種模型針對某回路的對比曲線。其中SGAI_LS代表二維多線程并行計算模型，BS_LS代表一維精簡算法模型。

圖6 二維并行模型與一維精簡模型拉速平穩(wěn)時水量對比

圖7 二維并行模型與一維精簡模型拉速變化時水量對比

整體上來看，兩模型的設定基本一致。在局部放大圖中可以看出，在拉速平穩(wěn)階段，一維精簡模型關于水量設定值要比多線程并行計算模型設定值有較大的波動。在拉速波動期間兩模型設定水量趨勢基本一致，但多線程并行計算模型設定曲線較平滑。

圖8和圖9給出了二維并行模型與一維精簡模型針對回路11從開澆末期至拉速平穩(wěn)階段水量對比曲線。從圖中可以看出一維精簡模型在拉速平穩(wěn)開始時刻，出現(xiàn)水量設定振蕩情況。其他回路與此對比情況類似，不再贅述。

圖8 二維并行模型與一維精簡模型開澆至拉速平穩(wěn)階段水量對比

圖9 二維并行模型與一維精簡模型平穩(wěn)澆鑄時水量對比

同時，通過射釘實驗驗證，二維并行計算模型計算的鑄坯凝固進程也與實際更為吻合，如圖10所示。

圖10 拉速0.85m/min條件下二維并行模型計算結果與射釘試驗結果對比

圖11所示的是SPHC鋼種的低倍照片，可以看出內(nèi)部組織平整光滑，致密良好，無明顯缺陷。