文丘里粉泵內(nèi)流場分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、粉末噴涂技術(shù)作為一種表面處理工藝越來越多地被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，其涂層具有微孔少、防腐性能好、并可一次進(jìn)行厚膜噴涂等特點(diǎn)。由于現(xiàn)有的文丘里粉泵出粉效率不高，故本文對粉末噴涂中的文丘里粉泵內(nèi)流場和粉末顆粒氣固兩相流耦合進(jìn)行數(shù)值模擬，分析流場氣固耦合特性，運(yùn)用氣體動力函數(shù)法設(shè)計(jì)新的粉泵，并進(jìn)行局部優(yōu)化，提高粉泵出粉效率。
　　本文首先研究文丘里粉泵的發(fā)展，并根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)理論給出文丘里粉泵仿真模擬的方法。在ICEM軟件中對幾何模型進(jìn)行

2、修復(fù)和網(wǎng)格劃分，完成前處理。采用密度基求解器的顯式格式和標(biāo)準(zhǔn)k??兩方程湍流模型對文丘里粉泵進(jìn)行定常的數(shù)值模擬分析，觀察粉泵流場的截面圖，得到其內(nèi)流場的速度矢量、靜壓和溫度。在此基礎(chǔ)上，采用歐拉-拉格朗日模型對粉泵進(jìn)行氣固兩相流模擬，獲得粉末的運(yùn)動軌跡。
　　基于以上方法，對兩種廣泛使用的文丘里粉泵進(jìn)行數(shù)值模擬,并設(shè)計(jì)完成這兩種文丘里粉泵的出粉量測試。測試結(jié)果表明數(shù)值模擬方法得到的結(jié)果與文丘里粉泵實(shí)際工作時的流場吻合，這種數(shù)值模擬

3、方法適合粉泵出粉效率研究。
　　針對粉泵存在的問題，結(jié)合氣體動力函數(shù)法設(shè)計(jì)出幾何結(jié)構(gòu)更加合理的粉泵。仿真結(jié)果表明，新的設(shè)計(jì)基本解決了粉泵流場內(nèi)的渦流狀況和粉末顆粒流動不暢的現(xiàn)狀。同時，進(jìn)一步改變粉泵的局部結(jié)構(gòu)參數(shù)，研究粉泵的出粉效率，獲得粉泵局部結(jié)構(gòu)參數(shù)與出粉效率之間的關(guān)系，從而提高粉泵的出粉效率。
　　現(xiàn)今對文丘里粉泵的研究還處于試驗(yàn)為主的研究階段，耗費(fèi)大量的人力物力。因此，本文采用數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，將為