基于淬火水槽改造方案的工艺研究

发布时间：2017-07-16 08:23

  本文关键词：基于淬火水槽改造方案的工艺研究

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【摘要】：淬火工艺是热处理中重要的一道工艺,淬火质量的好坏受多种因素的影响。其中淬火槽作为主要的淬火设备,其槽内的淬火介质流场分布直接影响到槽内的冷却能力和均匀性,从而将会进一步影响到工件的工艺性能。因此,研究槽内介质流场的分布特点,能有效的指导淬火槽的设计及验证淬火槽设计方案的可行性,从而能保证工件的淬火质量及实现淬火工艺智能化的设计。本文就是利用计算机模拟软件FLUENT(流体力学软件)对上海重型机器厂有限公司正在改造的Φ11x8.8淬火水槽内流场进行模拟分析。由中国联合工程公司提供的方案,基于工作经验,没有经过理论分析和仿真。本课题首先应用计算机仿真,模拟研究淬火槽内介质在该改造方案所提出的水槽结构和搅拌速度下的流场分布,并应用新的测速方法实际测量淬火槽内不同位置的流速大小,将测得数据与模拟结果进行对比研究,总结规律。然后,通过对淬火槽内介质流场分布的分析,研究影响淬火介质流场分布的因素。本文的研究说明,通过对三维水槽介质的流场模拟,可以观察到槽内任意位置的速度矢量及流场的整体分布情况,从而为实际工程中淬火槽的设计及优化提供参考依据。加快水槽的改造进程,保证改造效果。
【关键词】：淬火槽 流场 数值模拟 FLUENT 速度测量
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG155.3
【目录】：

• 摘要3-5
• abstract5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 课题的背景10-11
• 1.2 淬火的原理11-15
• 1.2.1 淬火水槽的作用及其搅拌方式11-12
• 1.2.2 淬火冷却机理12-15
• 1.3 本论文研究课题的来源15
• 1.4 本课题研究的意义及内容15-17
• 第二章 CFD及FLUENT软件介绍17-23
• 2.1 计算流体力学的引入17-18
• 2.2 计算流体力学（CFD）18-20
• 2.3 FLUENT软件的特点20-21
• 2.4 FLUENT软件求解步骤21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 淬火介质的流体特性及其数学模型23-33
• 3.1 淬火介质的流体特性23
• 3.2.控制方程23-28
• 3.2.1 基本方程24-27
• 3.2.2 基本方程的单值条件27-28
• 3.3 三维湍流模型28-31
• 3.3.1 零方程模型29
• 3.3.2 一方程模型29
• 3.3.3 标准的k-ξ 两方程模型29-31
• 3.3.4 雷诺应力方程模型31
• 3.4 湍流近壁面边界层的处理31-32
• 3.5 稳态假设32
• 3.6 本文选用的数学模型32-33
• 第四章 淬火槽内介质流场的CFD模拟33-53
• 4.1 淬火槽的几何模型33-46
• 4.1.1 淬火槽结构33-35
• 4.1.2 淬火槽三维模型的建立35-36
• 4.1.3 网格划分36-38
• 4.1.4 网格的生成38-40
• 4.1.5 边界条件的确定40-44
• 4.1.6 模型的选取及参数设置44-46
• 4.2 模拟假设46
• 4.3 模拟结果分析46-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第五章 流速测量53-61
• 5.1 现有流速的测量方法53-55
• 5.2 本文的测速方法55-56
• 5.2.1 流速仪的工作原理55-56
• 5.3 实际测量56-58
• 5.4 实际测量与模拟结果对比分析58-60
• 5.5 本章小结60-61
• 第六章 结论及展望61-64
• 6.1 结论61-62
• 6.2 不足及展望62-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 攻读硕士期间发表论文68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李辉平,赵国群,栾贻国,王广春;淬火过程有限元模拟技术的研究现状及其关键技术[J];山东大学学报(工学版);2004年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李强;淬火过程的计算机模拟与试验研究[D];燕山大学;2003年

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本文编号：547802