曾京威
,
李自良
材料导报
依据有限差分原理建立淬火过程中耦合了相变潜热的非线性热传导控制方程的有限差分格式,借助非线性迭代估算理论得到雾化气体淬火时表面综合换热系数的增量,在此基础上利用Matlab软件编写了基于反导热求解法的有限差分程序,计算工件雾化气体淬火时考虑了材料热物性参数随温度变化和相变潜热释放的表面综合换热系数.以计算所得的换热系数作为已知参数建立换热边界条件,进行雾化气体淬火时工件温度场的数值模拟,将模拟结果和实测温度进行比较,验证了计算结果的准确性.研究结果表明所述的方法能有效地计算雾化气体淬火过程的表面综合换热系数.
关键词:
换热系数
,
反传热
,
有限差分
,
雾化气体淬火
李自良
,
程赫明
,
王利
,
李建云
,
侯立军
,
侯杰
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.04.030
运用计算流体动力学(CFD)的方法在 FLUENT 平台上建立雾化气体淬火的三维非稳态模型,对介质不同速度工况下淬火过程中试件温度场、流体速度场、流体温度场和流体压力场进行了流固热耦合数值模拟,并将模拟结果与边界条件实验结果进行了对比分析。结果表明,同等工况下,介质进口速度越大,流体的速度也越大；同截面上200 m/s 速度工况下试件上下表面两区域的压力差值比100 m/s 速度工况下大；试件放在淬火区淬火80 s 后,200 m/s 速度工况下试件的最高温度为299.5℃,100 m/s 速度工况下试件的最高温度为336℃,由此得出淬火介质进口速度越大,淬火试件的温度下降越快,试件冷却速度越快,冷却效果越好。
关键词:
雾化气体淬火
,
计算流体动力学
,
流场
,
耦合计算
