一定比例的混合气体的冷却效果要高于单种纯气体的淬火效果，因此对混合气体的淬火研究非常必要。目前，国内外有学者对水雾喷射淬火进行了研究。高温表面喷雾冷却的传热系数进行了研究，分析了水流密度、高温表面温度、雾滴尺寸、雾滴冲击速度对喷雾冷却换热系数的影响。高珊等利用vof方法对单个液滴冲击恒温发热表面情况进行了数值模拟，液滴初始直径越小、速度越大，其冷却效能越大。水滴粒径较小的水压缩空气混合喷雾流在冷却高温水平传热面时的沸腾临界热通量进行了研究，确定了喷雾条件对临界热通量的影响和定量关系。张红星等闭通过实验研究了喷雾冷却系统的传热性能与稳态运行特性，分析了流量、喷嘴压降、喷雾高度、热流密度等因素对系统传热性能和特性的影响。
氮气的热导率比空气大，而且其资源丰富，成本低，在略大于大气压下进行强制循环，冷却强度可提高约为20倍。氮气是使用安全，冶金损害小的中性气体，在2001 200 0c温度范围内，对常用钢材氮气呈惰性状态。氮气可以直接从空气中制备，如果和雾化水混合，一方面可以提高淬火介质冷却效果，另一方面能够减小试件的变形和残余应力，应该具有良好的冷却效果。因此，本文将对常压低速氮气一雾化水混合物快速淬火炉中复杂流场进行数值模拟研究，分析淬火炉中集流环结构对流场的影响。