淬火槽是实现热处理生产过程的重要设备之一,伴随着热处理技术的不断进步以及严格的热处理质量、安全和环保的要求,淬火槽也逐步朝着多功能和自动化方向不断发展。优质的淬火槽不但要求槽内介质具有一定的流动速度,达到一定的冷却能力,还要求流速分布尽量均匀,以减少淬火畸变和开裂的危害。由于淬火槽的开放性,槽内介质处于湍流状态以及测量手段的缺失,对淬火过程分析存在很大的困难,所以通过数值模拟的方法了解淬火槽内介质的流场分布情况,研究不同因素对介质流场分布的影响,对于提高淬火工件的质量和淬火工艺设计有着重要的应用价值。本文以带闭式搅拌装置的淬火槽为研究对象,根据淬火槽的具体结构和尺寸,利用Pro/Engineer 5.0对淬火槽建模,进而利用ANSYS Workbench平台下的流体力学仿真软件Fluent对建立好的淬火槽进行网格划分、建模并模拟计算,对模拟结果进行后处理可视化分析,得到了在安装均流装置前后流场的分布情况,不同入口速度下淬火槽内有效淬火区的变化,同时也分析了不同温度的QA55淬火油和不同浓度的Ca Cl2水溶液对淬火槽的作用以及加载工件后的淬火槽流场的变化。(1)通过对加均流装置前后两种情况下的淬火槽流场模拟结果分析发现,加均流装置前淬火槽流场大范围呈涡流状分布,加载均流装置之后流场的有效淬火区域扩大,流场内淬火介质的流速分布均匀,通过研究淬火槽均流装置对流场均匀性的影响,为进一步分析淬火槽流场打下基础。(2)在边界条件中设置水、淬火油以及Ca Cl2水溶液这三种淬火介质的不同入口速度,发现提高淬火槽的入口速度不能改变流场总的分布规律,但在局部可以减小涡流分布的区域,过大的入口速度会使淬火槽底部的淬火介质的流速差增大,增加了流场分布的不均匀性,通过对模拟结果的研究以及实验分析得到较为合适的入口速度。QA55淬火油由于自身的运动粘度的影响使淬火槽流场内的涡流区域增大,增加淬火油的温度会使其运动粘度值降低而有利于其流动,拓宽淬火槽的有效淬火区域,但增大Ca Cl2水溶液的浓度会使淬火槽内的涡流区域也有所增大。(3)淬火槽内加载工件后流场内的涡流区域增大,淬火槽原有的均匀流场被打破,随着加载工件数目的增多,涡流区域随之变小并逐渐下移,但下部工件周围的流速随着深度的增加而变大且分布不均匀,故在实际生产中为减少工件的变形和开裂,在工件底部加与之面积相接近的空心板类夹具。