Моделирование процессов гидродинамики и теплообмена в технологических процессах при изготовлении упругих элементов

Книга предназначена для специалистов в области гидродинамики, теплофизики, экспериментальной и вычислительной гидрогазодинамики, инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и производством упругих элементов (пружин), а также для преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.

Вместо предисловия
От авторов
1 Обзор и анализ общих вопросов технологии изготовления пружин
1.1 Классификация витых пружин
1.2 Технология изготовления пружин
1.3 Обзор технологии высокотемпературной термомеханической обработки
1.4 Кинетика фазовых переходов материала
1.5 Постановка проблемы

2 Физические и математические модели операций технологического процесса
2.1 Физические модели тепловых процессов технологии изготовления пружин
2.2 Математическая постановка задач

3 Оценка тепловых потерь прутка пружины за время переходов между этапами технологического процесса
3.1 Алгоритм постановки задач теплообмена средствами программного комплекса ANSYS
3.2 Охлаждение прутка пружины при выходе из индуктора ТВЧ
3.3 Расчет процессов теплопроводности при навивке прутка на оправку
3.4 Задача выбора коэффициента теплоотдачи и времени процесса охлаждения пружины в спрейерной камере
3.5 Повитковое охлаждение пружины
3.6 Основные результаты и выводы

4 Обоснование режимов подвода теплоносителя к поверхности прутка пружины в спрейерной камере
4.1 Краткая информация об ANSYS CFX
4.2 Верификация программного продукта на примере решения задачи гидродинамики
4.3 Решение гидродинамической задачи процесса подвода теплоносителя к поверхности прутка в спрейерной камере без учета испарения
4.4 Обсуждение результатов
4.5 Исследование процесса спрейерного охлаждения пружины при различных условиях подвода теплоносителя
4.6 Спрейерное охлаждение витка пружины
4.7 Моделирование структурных превращений пружинной стали 60С2 в процессе спрейерного охлаждения
4.8 Рекомендации по выбору параметров спрейерной камеры для обеспечения критической скорости охлаждения материала пружины

5 Численное моделирование процесса охлаждения пружины при погружении в закалочный бак
5.1 Цели и задачи
5.2 Постановка задачи охлаждения прутка в закалочном баке
5.3 Влияние скорости погружения оправки в закалочный бак
5.4 Влияние скорости вращения оправки в закалочном баке
5.5 Влияние скорости впрыска СОЖ из форсунки спрейера в закалочном баке в среде теплоносителя
5.6 Пространственная задача сопряженного теплообмена прутка пружины с теплоносителем в закалочном баке
5.7 Экспериментальное исследование закалки прутка при погружении в бак

6 Экспериментальное исследование струйного охлаждения пружин
6.1 Описание экспериментальной установки
Литература