真空炉高压气体淬火的计算机模拟及其应用

 　　真空炉高压气体淬火的计算机模拟及其应用

　　本文介绍应用计算流体动力学方法,建立真空炉高压气体淬火的计算机模型,分析真空炉主要工艺参数对淬火工艺的影响,以及真空炉设计优化的一些措施。

　　高压气体淬火真空炉问世已十多年,它主要用于工具钢和模具钢的淬火,最近也处理一些小断面高强度钢。高压气体真空炉由一台鼓风机热交换器和均匀分布通淬火气体的许多管道组成。其工作简图如图1所示。影响系统冷却效率的主要参数除了淬火气体的压力外.还有淬火气体的类型、热交换器的性质、鼓风饥的容量以及淬火气体流过工件的速度等对淬火工艺影响较大。通过实测与计算机模型计算获得气淬工艺的各项重要参数,掌握了关键的淬火参数,就能改进真空炉的设计.从而提高工作效率和经济效益。圉l真空炉工作原理简图2计算机模型的建立和验证随着计算机技术的发展.计算流体动力学(cFD)已成为研究流体和热传输问题的重要手段。这种分析方法与传统的实验分析法相比有许多优点。如CFD允许研究单个参数而不改变其他参数.用实验方法很难单独研究一、参数而其他参数不变的情况。在气体淬火研究中,使用CFD方法可使在实际实验中做类似研究设备改型费用和炉时消耗最少;另外,如超压或爆炸性气体等有潜在危险的情况,CFD仍可安全地进行淬火模拟。在开始建立模型之前,先做一系列实验取得数据。便于验证所建模型的精度。