Page 164 - 零件加工技术与智能化发展

Part Machining Technology and Intelligent Development
零件加工技术与智能化发展

的合理位置。
李建平等对径向加热与侧喷加热铝材退火炉内气体流动和传热问题进行了数
值模拟研究，发现侧喷加热铝材退火炉内气体流动顺畅、对流换热均匀性好、炉

温升速快，满足退火工艺对炉温均匀性的要求，为侧喷加热铝材退火炉的设计与
研究提供了理论基础。王葛等采用有限元方法计算了无工件和有工件两种条件下
淬火槽内介质的流场分布，探索了淬火槽内均流系统对介质流场的影响规律，根
据模拟结果优化了淬火槽均流系统的结构。Macchion 等对热处理炉的异形截面

过渡管道中的高温气体速度分布和压降进行了数值模拟研究，提出了结构设计建
议。Yang 等用 Fluent 软件模拟了淬火装置内的流动分布，开发了一种将人工神
经网络（ANN）与 CFD 方法相结合的方法来优化搅拌速度、挡板位置等设计参数。

李文等开发了采用辐射管加热的辊底式热处理炉钢坯加热过程二维传热模型
计算机数值仿真系统，实现对热处理炉的仿真模拟。章杰等用 Fluent 软件对某台
车式热处理炉炉内气流进行模拟，获得炉内稳态条件下的气体流动、流速和温度
的分布规律，通过不同工况下的流场和温度场分布规律的比较，得出了提高工件
热处理质量和降低能耗的建议性方法。郑吉等对炉气循环网带式回火炉炉膛内部

流场进行数值模拟，发现原始炉型结构的炉膛内部流场的不均性主要表现为炉膛
尾部的上方加热区存在大范围涡流；工作区的流场速度分布不均匀，通过改进导
向叶片结构及增设导流板，可显著提高流场均匀性。王同利用数值模拟方法分析

了圆周喷嘴型高压气淬炉的气淬过程，从工艺参数和风道结构方面提升典型工件
淬火效果。韩正对铜管井式退火炉内流场和流固耦合温度场进行了模拟，对现有
井式退火炉的结构进行结构改造，以温度均匀性作为标准，得到井式退火炉较优
的结构。
（三）热处理设备技术发展方向展望

在工业智能化和节能环保的发展趋势下，未来对热处理设备的研究将更加关
注数值模拟优化设计方法、智能化控制、节能环保技术等方向。
1. 热处理设备数值模拟优化设计方法

未来对热处理的数值模拟研究有望在三个方面得到进一步延伸：一是耦合热
处理设备和加热工件相互作用的复杂流场热场的模拟，例如模拟连续式热处理设
备中移动的加热工件对加热腔内的流场热场扰动；二是精确连续模拟热处理过程
中的工件受热情况和内部特性变化，该技术可对热处理工艺提供更有力的参考；

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