輥底式固溶爐流場及溫度場的數(shù)值模擬分析.pdf

1、隨著有色金屬技術的發(fā)展，鋁合金的熱處理技術已發(fā)展成為熱處理學科中的一個重要組成部分。雖然經過國內外熱處理工作者大量的研究工作，已經取得了相當大的成績，但是熱處理工藝的制定和設備的設計更多的是依賴于工程技術人員的經驗以及反復的試驗。此外，實際生產中用到的熱處理工藝和設備往往不是最優(yōu)，一方面影響到熱處理質量，另一方面也造成資源浪費。
　　近年來，隨著計算機計算能力的不斷提高，以及計算流體力學(CFD)本身理論和方法的不斷改進，計算精度

2、的逐步提高，CFD已經被越來越多地應用到各個工程領域中。本文便是基于目前比較流行的商用CFD軟件Fluent對鋁合金熱處理工藝中的固溶設備進行數(shù)值模擬，即探討了省時省力的計算機模擬如何應用于固溶爐的數(shù)值研究中，又通過一定的數(shù)值實驗并對比相關文獻對固溶爐的熱處理工藝和設備設計提出了一定的建議。
　　在熱處理過程中，對流場的研究和控制正逐漸成為熱處理行業(yè)新的研究方向。常用的固溶爐多為風機帶動爐內氣流循環(huán)流動，大多數(shù)文獻中使用的計算模型

3、不能反映風扇驅動的循環(huán)流動，本文引入FAN邊界對爐內氣體流動進行了循環(huán)流動分析，并對導風板不同高度下流場進行了模擬;在模擬的基礎上提出了爐內流場的測試方案，對以后進行實地測量更好的驗證數(shù)值模擬的可行性起到了指導作用。
　　另外，本文通過對耦合傳熱的分析，對固溶爐加熱段和均熱段的流體和工件同時作為研究對象建立了耦合傳熱數(shù)學模型，進行了溫度場分析。在流體與工件的界面上換熱系數(shù)作為計算結果出現(xiàn)，解決了過去計算工件內部溫度場必須知道換熱系