通過末端淬火試驗,對鋁合金試樣噴霧淬火過程的界面熱交換進行了研究。采用反熱傳導法求解了所有試驗的界面熱流密度（q）和界面?zhèn)鳠嵯禂?shù)（h）,重點分析了噴霧壓力、噴嘴直徑和試樣表面粗糙度對界面熱交換的影響。結(jié)果表明:噴射壓力對整個淬火界面換熱過程均有影響,但對過渡沸騰階段影響更大,且噴射壓力越大,q及其峰值q_max越大,進入核沸騰階段的時間越短;噴嘴直徑越大,q、q_max越大,越早進入核沸騰階段,但增大噴嘴直徑對界面換熱的影響存在上限;隨表面粗糙度增大,q、q_max先減小后增大;在本試驗條件下,上述噴射壓力、噴嘴直徑和表面粗糙度對界面熱交換的影響規(guī)律均不受另外兩個參數(shù)取值的影響。此外,由于噴射的微小液滴均勻覆蓋了整個熱表面,產(chǎn)生了劇烈的核沸騰,導致在部分試驗中,q曲線在核沸騰階段出現(xiàn)了二次升高現(xiàn)象。

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【部分圖文】：

圖1 噴霧淬火試驗裝置圖

噴霧淬火試驗裝置主要由噴射系統(tǒng)、試樣和溫度采集系統(tǒng)組成，如圖1所示。有關(guān)試樣材料和尺寸結(jié)構(gòu)、試驗裝置具體結(jié)構(gòu)、試驗步驟的詳細說明請參考文獻[15]。本研究的主要試驗參數(shù)及其取值如表1所示。此外，噴霧水溫約為16℃，采用實心圓錐形噴嘴，噴嘴直徑dn在1.0～2.0mm之間，噴射出....

圖4 不同粗糙度下淬火界面熱交換分析

圖4(b)為P=0.4MPa,dn=1.0mm,Ra分別為0.8、3.0、6.7和57.8μm條件下，試驗鋁合金的h(Ts)曲線，可以看出，h隨Ts減小而單調(diào)增大，不存在確定的峰值，且以160℃左右為轉(zhuǎn)折點，在該點前后增大的速率明顯不同。由牛頓冷卻定律可知，界面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是界面....

圖2 不同噴射壓力下淬火界面熱交換分析

噴射壓力P對噴霧淬火界面熱交換的影響如圖2所示。圖2(a)給出了dn=1.0mm,Ra=6.7μm,P分別為0.2、0.4和0.6MPa下，q隨表面溫度Ts的變化曲線;圖2(b)則給出了q隨淬火時間t的變化曲線。由圖2(a)可以看出，3條曲線有相同的變化趨勢，都是先增大后減小....

圖3 不同噴嘴直徑下淬火界面熱交換分析

此外，由圖3(a)還可知，3次試驗q的差值和qmax的差值隨dn的增大而減小，這說明在本試驗條件下增大噴嘴直徑對界面?zhèn)鳠岬挠绊懯怯猩舷薜摹Ｅc此類似，Lin等[8]在研究R410A閃速噴霧冷卻系統(tǒng)中噴嘴直徑(0.51、0.56和0.69mm)對傳熱性能的影響時也發(fā)現(xiàn)，中孔直徑(0....

本文編號：4022746