真空渗碳炉加热系统结构优化数值模拟研究

论文摘要

为了优化加热系统结构,保证真空渗碳炉加热性能,采用COMSOL有限元软件建立真空渗碳炉加热过程数值模型,分析了加热系统中石墨加热管的数量、长度和分布半径等关键结构参数对工件表面热流密度、有效加热区温度分布的影响规律.模拟结果表明:加热功率恒定,减小加热管数量、长度和分布半径均可以使工件表面热流密度增大,加热效率提高;将加热管数量设为偶数,并适当减小加热管长度,增加加热管分布半径可以显著改善有效加热区内温度分布均匀性.该研究结果对真空渗碳炉加热系统结构设计优化具有一定指导意义.

论文目录

• 1 数值模型建立
•   1.1 模型假设
•   1.2 基本传热方程
•   1.3 初始条件和边界条件
•   1.4 几何模型与物性参数
•   1.5 网格独立性测验
• 2 结果与讨论
•   2.1 加热系统结构参数对加热特性影响
•     2.1.1 加热系统结构参数对热流密度影响
•     2.1.2 加热系统结构参数对温度均匀性影响
•   2.2 加热系统结构优化前后对比
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘静,李家栋,王昊杰,王昭东

关键词: 真空渗碳炉,加热系统,结构优化,加热效率,温度均匀性,数值模拟

来源: 东北大学学报(自然科学版) 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室

基金: 国家重点基础研发计划项目(2017YFB0306400)

分类号: TG155.16

页码: 641-646

总页数: 6

文件大小: 2256K

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