[發明專利]一種噴嘴射流沖擊淬火的移動平板溫度場仿真方法

在審

• 申請號: 202110604376.3
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113361159A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 龐玉華;楊一;楊偌旺;牛犇;董少若;趙嘉豪;劉東
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種噴嘴射流沖擊淬火的移動平板溫度場仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，建立冷卻模型，所述冷卻模型包括冷卻區域和平板(2)，平板(2)在冷卻區域中，冷卻區域中設置有水冷區；水冷區通過噴嘴冷卻，所述噴嘴冷卻方式為縫隙冷卻或圓形噴嘴冷卻；

步驟2，將水冷區劃分為流體域和固體域，所述固體域為平板(2)所在的區域，對流體域和固體域進行布爾相減，分離流體域和固體域；

步驟3，對固體域中的平板(2)和平板(2)周圍的流體域分別進行網格劃分；網格劃分時，同時定義平板(2)前的板材為前引導板(1)，平板(2)后的板材為后引導板2(3)；

步驟4，定義平板(2)材料和環境介質材料，所述環境介質材料中淬火介質為水；

步驟5，設置平板(2)的邊界條件，賦予初始值；

步驟6，通過多相流模型及湍流模型對流體域和固體域進行仿真，求解兩個模型后，獲得平板(2)的仿真溫度場。

2.根據權利要求1所述的一種噴嘴射流沖擊淬火的移動平板溫度場仿真方法，其特征在于，步驟3中，流體域的采用Cooper法劃分為六面體非結構性網格；平板(2)采用Map劃分為六面體結構性網格。

3.根據權利要求1所述的一種噴嘴射流沖擊淬火的移動平板溫度場仿真方法，其特征在于，步驟4中，所述定義平板(2)材料為將平板(2)材料的物理性質輸入至模型，所述環境介質材料的定義為：淬火介質為水、主相為空氣、次相為水。

4.根據權利要求1所述的一種噴嘴射流沖擊淬火的移動平板溫度場仿真方法，其特征在于，步驟5中，所述邊界條件為所有的交界面定義為耦合面，噴嘴選用速度入口，整個水冷區的邊界選用壓力出口。

5.根據權利要求4所述的一種噴嘴射流沖擊淬火的移動平板溫度場仿真方法，其特征在于，步驟5中，設置邊界條件后，定義移動區域，所述移動區域包括平板(2)、前引導板(1)和后引導板2(3)。

6.根據權利要求1所述的一種噴嘴射流沖擊淬火的移動平板溫度場仿真方法，其特征在于，所述初始值為噴組的出口速度和壓力出口的壓力值。

7.根據權利要求1所述的一種噴嘴射流沖擊淬火的移動平板溫度場仿真方法，其特征在于，步驟6中，所述多相流模型為VOF，湍流模型為Realizable k-ε。

8.根據權利要求1所述的一種噴嘴射流沖擊淬火的移動平板溫度場仿真方法，其特征在于，步驟6中，通過分離式解法SIMPLE改進的PISO算法對兩個模型進行求解。

9.根據權利要求1所述的一種噴嘴射流沖擊淬火的移動平板溫度場仿真方法，其特征在于，步驟1中，所述平板(2)的參數包括平板尺寸和平板的初始位置。

10.根據權利要求1-9任意一項所述的噴嘴射流沖擊淬火的移動平板溫度場仿真方法，其特征在于，所述縫隙冷卻的噴嘴參數包括開口度、寬度，以及噴流方向和水平面之間的夾角；對于圓形噴嘴冷卻，所述噴嘴參數包括噴嘴直徑、噴嘴數量、噴流方向與水平面之間的夾角和噴嘴的布置方式。