等離子體噴涂射流的數(shù)值模擬.pdf

1、等離子體射流的研究是等離子體噴涂工藝系統(tǒng)很重要的理論基礎(chǔ),高溫等離子體射流的特性直接影響著實(shí)際噴涂工藝的質(zhì)量,對(duì)高溫等離子體射流的特性的詳細(xì)研究有助于我們優(yōu)化各種運(yùn)用的參數(shù),從而使得工業(yè)運(yùn)用達(dá)到最佳的效果。由于等離子體噴槍產(chǎn)生的等離子體射流是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,這就需要做大量的實(shí)驗(yàn),工作量很大,實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜,難度較大,因此必須借助數(shù)值模擬的方式來獲取更多的流場信息,來解決等離子體噴涂過程中所遇到的問題。所以,通過數(shù)值仿真的方法來模擬等離

2、子體射流的復(fù)雜流場對(duì)等離子體噴涂工藝有著一定的理論意義和實(shí)際價(jià)值。
　　 本文針對(duì)低溫和高溫兩種等離子體射流,分別利用兩種模擬方法FLUENT和自編程對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬。主要包括以下研究內(nèi)容:
　　 1.介紹了等離子體的基本性質(zhì),包括等離子體的幾個(gè)特征參量:粒子平均間距、朗道長度、經(jīng)典條件和稀薄條件,等離子體的存在條件,各狀態(tài)下的狀態(tài)方程以及宏觀方程,為等離子體射流模型的建立提供理論基礎(chǔ)。
　　 2.根據(jù)等離子體噴

3、涂射流現(xiàn)象,將三維等離子體射流簡化為二維軸對(duì)稱等離子體射流,作出五個(gè)基本假設(shè),并在此基礎(chǔ)上建立了等離子體射流二維流場的數(shù)學(xué)控制方程。
　　 3.介紹了商業(yè)CFD軟件FLUENT的特點(diǎn)和解決問題的策略及步驟,對(duì)于低溫等離子體射流,利用FLUENT通過改變湍流模型和速度入口邊界條件對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬,驗(yàn)證湍流模型和邊界條件的合理性。
　　 4.根據(jù)二維CE/SE方法的基本思想,推導(dǎo)了求解二維歐拉方程的CE/SE方法及雅可比矩陣