4130X钢大直径厚壁压力气瓶喷水淬火数值模拟

材料热处理学报, 2015, 36(7): 250-256.

4130X钢大直径厚壁压力气瓶喷水淬火数值模拟

王葛 ^1, , 朱国善 ^2, , 高静娜 ^3, , 王莉莉 ^4, , 杜雄飞 ^5, , 李强 ^6,

1.燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛,066004

2.燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛,066004

3.燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛,066004

4.燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛,066004

5.燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛,066004

6.燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛066004;燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛 066004

基金项目: 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心开放课题(NECSR-201310) 国家自然科学基金青年基金项目(51205342)

关键词：压力气瓶 , 淬火 , 数值模拟 , 喷水冷却 , 射流沸腾

Numerical simulation of flow and temperature fields in spray quenching process of large-diameter thick-walled 4130X steel gas cylinder

Keywords： gas cylinder , quenching , numerical simulation , spray cooling , jet boiling

对4130X钢大直径厚壁压力气瓶采用内外表面喷水淬火冷却工艺方案,并借助计算流体力学软件Fluent,对气瓶在喷水淬火冷却过程中内腔流场和瓶身温度场进行耦合计算;通过设计正交试验,分析了喷孔直径、轴向间距、周向排布和入口流速4个影响因素对气瓶内壁淬火冷却均匀性和气瓶内腔压强分布的影响,给出了这4个影响因素对正交试验指标影响的主次顺序,并确定了这4个影响因素的优组合;依据这四个影响因素的优组合,建立了气瓶的数值模拟计算模型,分析了气瓶在喷水淬火冷却过程中内表面换热特性、内腔气雾流动特性和内腔压强分布特性.该淬火工艺方案能保证气瓶淬透,并改善淬火质量,研究结果能够用来指导4130X钢大直径厚壁压力气瓶的淬火工艺制定.

参考文献

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