淬火时考虑过冷沸腾边界和相变的热传导问题-中国科技论文在线.PDFVIP

中国科技论文在线 第14卷 第1期 金 属 热 处 理 学 报 Nm 1993年 3月 TRANSACTIONS OF METAL HEAT TREATMENT March 1993 一 1 淬火时考虑过冷沸腾边界和相变 的热传导问题 监要羞 王洪纲 (昆明工学院) T 『 擅 ■ 根据太容器沸鸯换热理论和工件淬火连续冷 却 过 程 的 实 际 情 况，对 Leidenfrost过 渡的理想模型提上日了修正的数学模型’将淬火过程 中裙变产生的条件和相变潜热引入 内热源 中， 建立含相变 的热传导方程。在 以上控翩方程组 的基础上 ，讨论 了对应的泛函，然后用有限j云对算 倒进行了计算。 比较计算与铡试结果，证实了本文提上日的边界换热数学模型和所建立的含相变热 传导方程的正确性。 ． ， 、 v 关量词 进置盘＆粤垡 帻件 垫鲎量立里 年』火 1 大容器沸腾换热和修正的Leidenfrost模型 将金属物体沉浸在充满原为静止液体的大容器中，金属物体的壁面逐步加热 至 很 高 温 度，此时壁面与液体之间的换热称为大容器沸腾 换热。这种换热的物理机理和数学模型均比较复 杂 [1)。图 l为 Nukiyama等给出的液体为水的 沸腾换热曲线[2]。 图中，AB段为 自然对流换热 阶段，其换热 准则式为 [9)t Ⅳ．= c(G -P，)。 (1) 式中 Ⅳ。、G，．P ·分别为液体 对 应 膜 温 下 的 JT (C) Nusselt准数、Grashof准数和 Prandtl准数， 图1 沸腾换热曲线及Leidenfrost过渡模型 c，m为常数，依层流或紊流查表而定 Fig．1 The cu~lre of heat trBnsfeⅢ d BCE段为泡态沸腾段，其换热准则式为 [a]t Leidenfrost s tfBnsiriohal model 1 C ·( 一 ．)／r= 州-(t-)’·(P “)‘ (2) 式中。R．．和P，。分别为液体对应膜温下的 Reynolds和 Prandtl准数IC 为液体对应 膜 温 下的比热Ir为液体的汽化潜热I 和 ．分别为壁面温度和液体饱和 温 度，。 和 。为常 率立教剜 日期 ·1992年2月17日栅藕。1992年 3月30日■武藕 车 立联 系人 ·陈君若，男，3 ，讲师，星珥市 (650093)昆职工学障基■部 一事 自拣科学基金费聃疆 日 转载 中国科技论文在线 第 1期 陈君若 等：淬火时考虑过拎沸腾边界和相变的热传导问题 数，取决于液体与金属壁面的匹配种类 。 EFG段为膜态沸腾阶段。其中EF段为部分膜态沸腾阶段lFG段为稳 定膜 态沸腾 阶 段。FG段考虑过冷影响的换热