金属热处理

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空气射流冷却条件下BNbRE钢轨温度场分布

  

  1. 1. 包头钢铁职业技术学院 机械系; 2. 内蒙古科技大学 材料与冶金学院; 3. 内蒙古科技大学 工业技术研究院
  • 出版日期:2016-12-25 发布日期:2016-12-29
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(51361021);广东省现代焊接技术重点实验室2015年开放课题基金

Temperature field distribution of BNbRE rail during air-jet cooling

  1. 1. Department of Mechanical Engineering, Baotou Iron and Steel Vocational Technical College; 2. School of Material and Metallurgy, Inner Mongolia University of Science and Technology; 3. Industrial Technology Research Institute, Inner Mongolia University of Science and Technology
  • Online:2016-12-25 Published:2016-12-29

摘要: 采用Fluent软件,基于标准k-ε湍流模型对BNbRE钢轨在空气射流冷却过程的流场和温度场进行了有限元模拟,讨论了不同冷却风速(100、200 m/s)下钢轨二维模型的温度场及传热特性变化规律。结果表明:随着风速提高,钢轨表面传热系数增大,换热效果增强;对于风速为100 m/s的情况,当冷却时间达到80 s时,上部射流与壁面冲击后产生的贴壁气流分散到两侧,会影响下部射流方向;当风速为200 m/s,冷却时间为40 s时,贴壁气流已明显影响了两侧下部射流;将风速从100 m/s提高到200 m/s后,钢轨的冷却速率明显加快,表面终冷温度从543 ℃降至358 ℃,平均冷却速率也由2.55 ℃/s增加至4.42 ℃/s,这对于满足钢轨淬火冷却工艺的要求,从而控制最终组织具有重要理论指导意义。

关键词: BNbRE钢轨, Fluent软件, 空气射流冷却, 温度场

Key words: BNbRE rail, Fluent software, air-jet cooling, temperature field

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