真空爐高壓氣體淬火的計(jì)算機(jī)模擬及其應(yīng)用

　　本文介紹應(yīng)用計(jì)算流體動力學(xué)方法,建立真空爐高壓氣體淬火的計(jì)算機(jī)模型,分析真空爐主要工藝參數(shù)對淬火工藝的影響,以及真空爐設(shè)計(jì)優(yōu)化的一些措施。

　　高壓氣體淬火真空爐問世已十多年,它主要用于工具鋼和模具鋼的淬火,最近也處理一些小斷面高強(qiáng)度鋼。高壓氣體真空爐由一臺鼓風(fēng)機(jī)熱交換器和均勻分布通淬火氣體的許多管道組成。其工作簡圖如圖1所示。影響系統(tǒng)冷卻效率的主要參數(shù)除了淬火氣體的壓力外.還有淬火氣體的類型、熱交換器的性質(zhì)、鼓風(fēng)饑的容量以及淬火氣體流過工件的速度等對淬火工藝影響較大。通過實(shí)測與計(jì)算機(jī)模型計(jì)算獲得氣淬工藝的各項(xiàng)重要參數(shù),掌握了關(guān)鍵的淬火參數(shù),就能改進(jìn)真空爐的設(shè)計(jì).從而提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。圉l真空爐工作原理簡圖2計(jì)算機(jī)模型的建立和驗(yàn)證隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展.計(jì)算流體動力學(xué)(cFD)已成為研究流體和熱傳輸問題的重要手段。這種分析方法與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)分析法相比有許多優(yōu)點(diǎn)。如CFD允許研究單個參數(shù)而不改變其他參數(shù).用實(shí)驗(yàn)方法很難單獨(dú)研究一、參數(shù)而其他參數(shù)不變的情況。在氣體淬火研究中,使用CFD方法可使在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中做類似研究設(shè)備改型費(fèi)用和爐時消耗最少;另外,如超壓或爆炸性氣體等有潛在危險的情況,CFD仍可安全地進(jìn)行淬火模擬。在開始建立模型之前,先做一系列實(shí)驗(yàn)取得數(shù)據(jù)。便于驗(yàn)證所建模型的精度。