膠體液流動(dòng)壓空化射流拋光流場(chǎng)數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代光學(xué)、薄膜與集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，光學(xué)零件與電子器件對(duì)表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高，很多要求達(dá)到超光滑表面。傳統(tǒng)的機(jī)械研磨與拋光方法難以避免機(jī)械接觸帶來(lái)的亞表面損傷，為此，各國(guó)學(xué)者都致力于尋求并發(fā)展基于新原理的超光滑表面加工方法。本文對(duì)納米顆粒膠體液流動(dòng)壓空化射流這種高效綠色超光滑表面加工方法進(jìn)行了探索性研究。
　　首先，對(duì)普通射流、旋轉(zhuǎn)射流與空化射流的相關(guān)理論進(jìn)行了分析。研究了淹沒(méi)與非淹沒(méi)射流、普通圓柱射流與旋轉(zhuǎn)射流流場(chǎng)的結(jié)

2、構(gòu)特性，對(duì)空化射流的產(chǎn)生條件以及空化射流中的空化作用進(jìn)行了研究。運(yùn)用有限體積法針對(duì)淹沒(méi)射流與非淹沒(méi)射流分別建立了流場(chǎng)分析理論模型，為后面的流場(chǎng)仿真與實(shí)驗(yàn)探索提供了理論基礎(chǔ)。
　　其次，對(duì)納米顆粒膠體射流流場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析研究。針對(duì)采用錐形射流噴嘴和旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的淹沒(méi)沖擊射流流場(chǎng)進(jìn)行分析，重點(diǎn)討論了流場(chǎng)整體速度與壓力分布、工件表面處的速度與壓力分布、流場(chǎng)紊流強(qiáng)度與空化區(qū)分布規(guī)律。對(duì)旋轉(zhuǎn)射流噴嘴非淹沒(méi)沖擊射流進(jìn)行了分析，比較了淹沒(méi)射流

3、與非淹沒(méi)射流流場(chǎng)中的不同特征。
　　最后，應(yīng)用納米顆粒膠體液流動(dòng)壓空化射流加工方法拋光K9試件光學(xué)玻璃表面，進(jìn)行了拋光實(shí)驗(yàn)的探索。對(duì)三種不同噴嘴的射流形態(tài)與拋光效果進(jìn)行比較尋找合適的拋光噴嘴形式。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，表明納米顆粒膠體液流動(dòng)壓空化射流拋光去除效果明顯，但拋光后工件表面出現(xiàn)了白色凸起和麻點(diǎn)；換用不同粒徑的納米顆粒膠體液進(jìn)行拋光，發(fā)現(xiàn)表面白色凸起減少但麻點(diǎn)依然存在，證實(shí)白色凸起為納米顆粒粘附所致。用水射流進(jìn)行對(duì)比拋光后麻點(diǎn)仍