氣瓶內部淬火過程的流動換熱特性

摘要：大直徑厚壁氣瓶內部淬火時的流動換熱過程極其復雜,受到多種因素的影響,而研究氣瓶內部壓強和溫度的變化規律對改善流動換熱效果、提高產品組織性能具有重要的理論指導意義。以Ф914mm厚壁氣瓶和瓶內流體為研究對象,建立了二維等效流-固耦合模型;采用多噴嘴系統對氣瓶內外進行噴水淬火,研究了氣瓶總長、噴水流速及淬火時間對瓶內壓強及內壁溫度的影響,通過間歇淬火試驗驗證了數學模型的正確性。結果發現,氣瓶長度對瓶內壓強和瓶壁溫度的影響顯著,噴水流速次之,當噴水流速大于8m/s后,水量對瓶壁的冷卻效果大大降低;氣瓶內壁長度方向的溫度梯度分別隨氣瓶總長的增加和淬火時間的延長而減小,但基本不受噴水量的影響。