热冲压成形模具冷却水流动数值模拟

热冲压成形技术是一项专门用于成形高强度钢板冲压件的新技术，热冲压成形技术在成形的同时实现对板料快速冷却，以此获得具有高强度的冲压件，高温下成形几乎没有回弹，成形精度高、成形性能良好。因此引起业界的普遍关注并迅速成为汽车制造领域的热门技术。

热冲压成形过程中，模具的冷却效果（冷却速度和均匀性）决定板料的成形质量，而冷却效果的好坏则取决于冷却水的流动。因此，研究热冲压成形模具冷却水的流动对冷却效果的影响，已经成为热冲压模具设计的重要内容，其中，冷却水流动的数值模拟是目前研究冷却速度、均匀性和优化冷却系统的重要方法之一。本文以热冲压模具冷却系统为研究对象，采用数值模拟方法，考察冷却管道形状、数量和管道直径等因素对水流速度的影响，得到冷却水流速的影响规律。

流体动力学原理

根据是否考虑流体的粘性，把流体分为理想流体与实际流体两类。在理论研究的初期，学者们通常将流体看做没有粘性，而进行流体运动仿真时通常需要考虑流体的粘性，即当成实际流体处理，这样的模拟结果更贴近实际。

流体迭代求解的基本过程是在空间上用有限体积法或类似方法将计算区域离散成许多小的体积单元，在每个体积单元上对离散后的控制方程进行求解。SIMPLE算法基于交错网格，是一种主要用于求解不可压缩流场的数值方法，核心是采用“猜测─修正”的过程，在交错网格的基础上来计算压力场，从而达到求解动量方程的目的。……