輥底式固溶爐流場及溫度場的數(shù)值模擬分析.pdf

1、隨著有色金屬技術(shù)的發(fā)展，鋁合金的熱處理技術(shù)已發(fā)展成為熱處理學(xué)科中的一個(gè)重要組成部分。雖然經(jīng)過國內(nèi)外熱處理工作者大量的研究工作，已經(jīng)取得了相當(dāng)大的成績，但是熱處理工藝的制定和設(shè)備的設(shè)計(jì)更多的是依賴于工程技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)以及反復(fù)的試驗(yàn)。此外，實(shí)際生產(chǎn)中用到的熱處理工藝和設(shè)備往往不是最優(yōu)，一方面影響到熱處理質(zhì)量，另一方面也造成資源浪費(fèi)。
　　近年來，隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的不斷提高，以及計(jì)算流體力學(xué)(CFD)本身理論和方法的不斷改進(jìn)，計(jì)算精度

2、的逐步提高，CFD已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用到各個(gè)工程領(lǐng)域中。本文便是基于目前比較流行的商用CFD軟件Fluent對(duì)鋁合金熱處理工藝中的固溶設(shè)備進(jìn)行數(shù)值模擬，即探討了省時(shí)省力的計(jì)算機(jī)模擬如何應(yīng)用于固溶爐的數(shù)值研究中，又通過一定的數(shù)值實(shí)驗(yàn)并對(duì)比相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)固溶爐的熱處理工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)提出了一定的建議。
　　在熱處理過程中，對(duì)流場的研究和控制正逐漸成為熱處理行業(yè)新的研究方向。常用的固溶爐多為風(fēng)機(jī)帶動(dòng)爐內(nèi)氣流循環(huán)流動(dòng)，大多數(shù)文獻(xiàn)中使用的計(jì)算模型

3、不能反映風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的循環(huán)流動(dòng)，本文引入FAN邊界對(duì)爐內(nèi)氣體流動(dòng)進(jìn)行了循環(huán)流動(dòng)分析，并對(duì)導(dǎo)風(fēng)板不同高度下流場進(jìn)行了模擬;在模擬的基礎(chǔ)上提出了爐內(nèi)流場的測(cè)試方案，對(duì)以后進(jìn)行實(shí)地測(cè)量更好的驗(yàn)證數(shù)值模擬的可行性起到了指導(dǎo)作用。
　　另外，本文通過對(duì)耦合傳熱的分析，對(duì)固溶爐加熱段和均熱段的流體和工件同時(shí)作為研究對(duì)象建立了耦合傳熱數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了溫度場分析。在流體與工件的界面上換熱系數(shù)作為計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)，解決了過去計(jì)算工件內(nèi)部溫度場必須知道換熱系