冷氣體動(dòng)力學(xué)噴涂制備功能涂層射流場(chǎng)數(shù)值研究.pdf

1、本文以冷噴涂技術(shù)中的射流流場(chǎng)為研究對(duì)象,通過(guò)數(shù)值模擬,探討其氣動(dòng)熱力參數(shù)分布特點(diǎn)及流動(dòng)形態(tài),進(jìn)而為冷噴涂試驗(yàn)中參數(shù)優(yōu)化配置提供科學(xué)依據(jù).研究中,對(duì)射流流場(chǎng)的模擬分析工作利用國(guó)際通用比較成熟的流場(chǎng)計(jì)算軟件PHOENICS,采用由SIMPLE算法擴(kuò)展的SIMPLEST算法及激波捕捉法捕捉超音速流場(chǎng)中出現(xiàn)的的激波,數(shù)值模擬結(jié)果與空氣動(dòng)力學(xué)射流理論一致.通過(guò)數(shù)值計(jì)算,得到了噴嘴出口自由射流與沖擊射流情況下的流體速度、壓力等參數(shù)分布情況,及這兩種

2、流場(chǎng)中的激波位置.最后對(duì)原設(shè)計(jì)圓噴嘴結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,在單相射流的情況下,對(duì)截面積為矩形的噴嘴流動(dòng)情況進(jìn)行了對(duì)比研究,分析并給出矩形截面噴嘴相對(duì)于圓形噴嘴在冷噴涂技術(shù)中的優(yōu)點(diǎn).在已有研究基礎(chǔ)上,進(jìn)一步深入開(kāi)展對(duì)兩相射流流場(chǎng)的模擬分析,采用雙流體模型描述分散顆粒相,算法采用單相SIMPLEST算法擴(kuò)展的IPSA算法.模擬結(jié)果顯示了不同直徑顆粒相(固相)受氣相流場(chǎng)流動(dòng)的影響情況及氣相流場(chǎng)受顆粒相的影響情況.最后結(jié)合單相射流的流場(chǎng)分布,對(duì)