帶有攪拌系統(tǒng)的淬火槽內(nèi)介質(zhì)流場(chǎng)的計(jì)算機(jī)模擬.pdf

1、本文選擇適用于工業(yè)生產(chǎn)的帶有攪拌系統(tǒng)和均流裝置的淬火槽，對(duì)淬火介質(zhì)在槽內(nèi)的流場(chǎng)分布進(jìn)行模擬。在專業(yè)CFD前處理器GAMBIT中建立三維淬火槽模型并進(jìn)行有限網(wǎng)格的劃分。判斷淬火介質(zhì)在淬火槽中的流動(dòng)狀態(tài)，選擇標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程湍流模型作為流場(chǎng)模擬的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。利用專業(yè)CFD軟件FLUENT進(jìn)行求解計(jì)算，得到淬火介質(zhì)在三維淬火槽內(nèi)的流場(chǎng)分布情況。分析了淬火槽內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)特征以及均流裝置對(duì)于流場(chǎng)分布的影響；提出了介質(zhì)在淬火槽中“有效淬火區(qū)”的概念；

2、對(duì)比了三種淬火介質(zhì)水、光亮淬火油、聚合物PAG溶液在淬火槽內(nèi)流場(chǎng)分布的不同；并研究了淬火槽進(jìn)口速度、光亮淬火油的使用溫度、聚合物濃度對(duì)于流場(chǎng)分布的影響。 模擬結(jié)果表明：淬火介質(zhì)在淬火槽內(nèi)的流場(chǎng)分布是不均勻的，在淬火槽內(nèi)均流裝置的反射作用下，介質(zhì)在槽內(nèi)形成一股向上的均勻流動(dòng)，同時(shí)在槽內(nèi)形成一個(gè)湍流漩渦，漩渦中心的流速非常低。淬火槽內(nèi)的局部均勻流動(dòng)區(qū)域可以被確定為有效淬火區(qū)，在有效淬火區(qū)內(nèi)淬火可以使工件獲得所需要的組織和性能，提高淬

3、火質(zhì)量。淬火槽均流裝置的位置及尺寸的不同會(huì)影響有效淬火區(qū)的位置和形狀。 提高淬火槽的進(jìn)口速度不會(huì)改變介質(zhì)流場(chǎng)在槽內(nèi)分布的規(guī)律，但是進(jìn)口速度的提高會(huì)加劇淬火槽內(nèi)流場(chǎng)分布的不均勻性。光亮淬火油在淬火槽內(nèi)的流動(dòng)方向性非常強(qiáng)，它在淬火槽中的有效淬火區(qū)域比水的狹窄得多，這是因?yàn)楣饬链慊鹩偷倪\(yùn)動(dòng)粘度比水大得多。而且光亮淬火油的運(yùn)動(dòng)粘度隨使用溫度的變化而變化，溫度越高運(yùn)動(dòng)粘度值越低，越有利于其流動(dòng)。提高使用溫度會(huì)使光亮淬火油在淬火槽內(nèi)的湍流發(fā)