【摘要】：真空加熱爐是真空熱處理技術(shù)中最重要的組成部分,所以對真空加熱爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化,參數(shù)和性能分析,溫度場的研究都是非常重要的。如果可以掌握真空加熱爐溫度場的分布情況,那么將對金屬材料的反應(yīng)機理和制造工藝的進步有著至關(guān)重要的影響。本論文以內(nèi)熱式多級連續(xù)真空爐為研究對象,利用有限元思想對真空爐溫度場進行分析,利用ANSYS軟件對真空爐溫度場進行建模仿真。通過對之前仿真建模過程進行分析發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)盤對真空爐溫度場均勻性有很大影響,將真空爐模型分為蒸發(fā)區(qū)域和冷卻區(qū)域并對進行模擬仿真得出溫度場模型。為了驗證溫度場模型的準確性設(shè)計了真空爐溫度場測試系統(tǒng),設(shè)計了新型的真空爐爐體結(jié)構(gòu),通過K型熱電偶對爐內(nèi)溫度進行實時采集,利用西門子PLC-300的模擬量輸入輸出模塊對真空爐爐內(nèi)溫度進行采集和控制,最后將PLC-300中的數(shù)據(jù)利用組態(tài)王軟件對實驗數(shù)據(jù)進行顯示和記錄,并根據(jù)溫度場測試系統(tǒng)搭建實驗平臺。為了確保測試數(shù)據(jù)的有效性和準確性,根據(jù)GB/T9452—2012《熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法》規(guī)定和真空爐溫度場分布規(guī)律進行熱電偶測試點位置優(yōu)化。優(yōu)化后的測試點能準確的反應(yīng)溫度場的變化情況,保證了測試數(shù)據(jù)的有效性。對可能造成測量數(shù)據(jù)誤差進行相關(guān)處理,保證了數(shù)據(jù)的準確性。通過實測數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)的對比得出真空爐溫度場仿真模型和真空爐爐內(nèi)溫度場實際情況大致相同,驗證了模型的準確性,同時也反應(yīng)出整個真空爐溫度場測試系統(tǒng)的可行性。通過此次研究,對建立完善的真空爐溫度場模型和溫度場測量系統(tǒng)有著重大意義。為以后探究真空爐溫度場均勻性的影響因素和優(yōu)化設(shè)計真空爐結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

zu}sxs模塊結(jié)構(gòu)圖

間的區(qū)域幾乎近似于真空。所以蒸發(fā)盤對爐內(nèi)溫度場有很強的隔離作用，所以通逡逑過對之間溫度場仿真模型進行分析總結(jié)后，，將真空爐簡化模型劃分為蒸發(fā)區(qū)域和逡逑冷卻區(qū)域兩個部分如圖２－３所示。逡逑最后，根據(jù)之前的ＡＮＳＹＳ軟件模擬仿真過程對改進后的真空爐溫度場模型逡逑進行仿真，通過構(gòu)建改進后幾何模型、設(shè)置相關(guān)參數(shù)、劃分網(wǎng)格、施加邊界條件逡逑求解等等，得出改進后的真空爐溫度場模擬仿真圖如圖３－５所示：逡逑「渮一邐丨——＇，麗逡逑１逡逑－■ＳｓＯＯＭｉｌｔ逡逑Ｉ邐ｒ邋Ｉ逡逑Ｌ‘．邐ＭＭＩ逡逑圖２－５溫度場模擬仿真圖逡逑從真空爐溫度場模擬仿真圖可以看出蒸發(fā)區(qū)域內(nèi)具有較好的均勻性，基本可逡逑以保持上下溫度一致性。但是冷卻區(qū)域內(nèi)溫度均勻性較差，從蒸發(fā)盤到爐壁呈降逡逑低趨勢，從上到下溫度遞減。綜上所述，改進前后真空爐溫度場分布圖在蒸發(fā)區(qū)逡逑域內(nèi)溫度均勻性差別很大
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG155.16

【參考文獻】

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本文編號：2552840