基于有限元法的陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損研究及耐磨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、本文從噴砂工作原理出發(fā)，利用氣固兩相流動(dòng)力學(xué)原理和射流理論，結(jié)合噴槍的具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了自由射流模型。采用有限元分析軟件CFx對(duì)噴砂嘴進(jìn)行了流場(chǎng)分析，并結(jié)合脆性材料的沖蝕理論研究了噴砂嘴的沖蝕過(guò)程和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)沖蝕磨損的影響。開(kāi)發(fā)了兩種陶瓷噴砂嘴的耐磨結(jié)構(gòu)。 以噴槍和噴砂嘴具體結(jié)構(gòu)參數(shù)為研究對(duì)象，對(duì)其內(nèi)流場(chǎng)分布情況進(jìn)行了一維理論性分析，從噴砂動(dòng)力學(xué)角度分析了各種因素對(duì)噴砂嘴沖蝕磨損的影響。得到的結(jié)論與噴砂嘴的沖蝕試驗(yàn)結(jié)果基本吻合

2、，從而驗(yàn)證了自由射流模型的正確性。 運(yùn)用有限元分析方法模擬了沖蝕前后噴砂嘴各處的流場(chǎng)分布和磨料的二維沖蝕速度變化。借助仿真得到的具體數(shù)據(jù)，結(jié)合脆性材料的沖蝕磨損理論，詳細(xì)描述了噴砂嘴的沖蝕磨損過(guò)程。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，噴砂嘴的沖蝕磨損是一個(gè)沖蝕速度不斷變化的過(guò)程。 通過(guò)改變噴砂嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)：內(nèi)壁粗糙度、長(zhǎng)度、直徑和形狀，獲得了結(jié)構(gòu)參數(shù)變化和沖蝕磨損之間的關(guān)系。結(jié)果表明，改變噴砂嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)減磨作用的目的。設(shè)計(jì)出兩種耐磨結(jié)構(gòu)