冷噴涂工藝中氣固兩相射流的數(shù)值模擬研究.pdf

1、在冷噴涂工藝中,噴管內(nèi)外的氣體軸向速度和顆粒速度對(duì)噴涂效果影響很大,研究噴涂參數(shù)對(duì)氣固兩相速度的影響具有重要意義。雖然很多學(xué)者對(duì)冷噴涂氣固兩相流進(jìn)行數(shù)值模擬研究,但大多沒(méi)有考慮基板的影響,針對(duì)冷噴涂工藝參數(shù)優(yōu)化的研究較少。
　　本文采用數(shù)值模擬方法對(duì)冷噴涂過(guò)程中氣固兩相流流場(chǎng)進(jìn)行研究。首先建立整個(gè)冷噴涂射流區(qū)域的物理模型,并且對(duì)計(jì)算區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分以及邊界條件的定義;然后采用二維數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行湍流的數(shù)值模擬計(jì)算,研究不同載氣、噴涂

2、壓強(qiáng)、噴涂溫度和噴涂距離對(duì)流場(chǎng)加速的影響規(guī)律;最后建立離散相模型,對(duì)氣固兩相流流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,分別采用Ti、Cu、Au粉末作為噴涂材料,每種材料選用不同顆粒直徑,研究不同噴涂材料以及同種材料不同顆粒直徑的加速規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明:氦氣的加速特性優(yōu)于氮?dú)夂涂諝?隨著噴涂溫度和噴涂壓強(qiáng)的提高,氣體軸向速度和顆粒速度也隨之提高;不同噴涂距離對(duì)噴管內(nèi)流場(chǎng)沒(méi)有影響;提高噴涂溫度可以明顯改善噴涂效果;密度小的小直徑顆粒和密度較大的大直徑