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本文针对某工业炉制造公司设计生产的产品—双层步进式T6热处理固溶炉的加热段进行炉内流动传热的数值模拟研究。该炉用于铝合金车轮毂的连续性固溶处理，炉内气体流动及流场分布情况影响温度分布从而影响轮毂（被处理工件）的热处理质量。为此，对该炉炉内流动传热的研究具有十分重要的意义。由于影响炉内流动传热的因素很多且十分复杂，对其进行大规模的工程实验研究比较困难，随着计算机技术的发展，借助耗资少，速度快、效率高的计算流体力学CFD的数值模拟方法使之成为现实。 本文利用SolidWorks软件按1∶1的比例构建双层步进式T6热处理固溶炉加热段的物理模型;采用Gambit分块划分网格;使用Fluent建立工况下包含炉气与轮毂之间的流固耦合传热的炉内流动传热数学模型;采用Realizable k-ε湍流模型模拟炉内的湍流流动传热;并对比分析辐射传热的影响;以及采用场协同原理考察现有炉型传热的优劣性。 具体而言，在处理轮毂数量、炉子结构、边界条件不变的前提下， (1)获得该热处理炉加热室内炉气流场、温度场，轮毂温度分布等情况; (2)炉内辐射传热占有一定比重，不可忽略，影响工件加热速度且起到降低各轮毂间的温差的作用; (3)验证了现有炉型的合理性，现有炉型设计基本达到热处理工艺要求; (4)其它条件不变，改变循环风量，获得现有炉型运行的优化风量，建议优化风量为21.39m3/s，即769860m3/h。 本文的研究结果对于同类炉型设计、实际操炉过程以及虚拟化生产具有一定的参考价值和指导意义。