2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、電磁力驅動微滴噴射技術因其具有高精度、快響應、精定位等特點,能夠被廣泛的應用于汽車制造、微電子工程、微機械以及能源工業(yè)等領域。電磁微噴技術能夠方便的通過控制電流脈寬,實現(xiàn)液體快速的按需噴射和液體進給,減少浪費、降低噴射成本、精確控制噴射量、提高液體噴射質量。為優(yōu)化微滴噴射裝置中閥體和噴嘴的形狀和尺寸,以提高噴射效率和顆粒噴射質量,本文結合電磁理論和流體理論,采用ANSYS有限元數(shù)值模擬軟件,對閥體熔錫槽中的熔融液體進行了電-磁-流耦合數(shù)

2、值模擬,利用workbench平臺中的Fluent分析模塊,進行噴嘴流體數(shù)值模擬,分析形狀尺寸對噴射速度和噴射質量的影響狀況,進而加工相應形狀尺寸的閥體和噴嘴對其進行實驗研究。
  仿真分析中,首先,通過實驗測量仿真所需且未知的參數(shù),以焊錫作為噴射材料,測得溫度在250℃條件下熔錫的密度和電導率分別為6981.73kg?m和45.2?101S.m?,測得常溫條件下定制永磁體的矯頑力為8121449-1A.m。其次,基于ANSYS分

3、析軟件,采用正交模擬方法,綜合考慮能源利用率、噴射效率、閥體容積和噴嘴定位精度、堵塞問題,設定閥體和噴嘴模型形狀和三維尺寸,以壓力值做為評判依據(jù),采用載荷傳遞耦合法,分別對閥體和噴嘴的結構尺寸進行數(shù)值模擬,分析閥體和噴嘴的結構尺寸對噴射效率和噴射質量的影響。結果表明閥體流道形狀、熔錫槽長度和噴嘴形狀是影響噴射的主要因素,次于主要因素的影響因素是熔錫槽厚度和噴嘴孔徑,熔錫槽高度和噴嘴高度則是一般因素,得出最優(yōu)閥體流道形狀和尺寸組合是過渡形

4、流道形狀、熔錫槽長度尺寸為36 mm、厚度為7 mm和高度為44 mm,最優(yōu)噴嘴流道形狀尺寸組合是過渡形流道、高度為0.5 mm和孔徑為150 um。接著,將優(yōu)化閥體和噴嘴裝配起來,進行多場耦合分析,獲得噴嘴出口速度為1.19501m.s?。
  實驗研究中,首先,根據(jù)仿真結果,考慮密封、絕緣、精度等問題,設計加工結構優(yōu)化后的閥體以及與閥體配對的銅極并對其進行表面鍍鐵氟龍?zhí)幚?,噴嘴則設計成由鎢鋼噴嘴芯和鋁合金噴嘴套兩部份組成。其次

5、,基于仿真參數(shù)測量實驗,設定永磁體的矯頑力為8121449-1A.m、電壓值8 V、脈寬6 ms和加熱溫度250℃,分別進行優(yōu)化噴嘴和優(yōu)化閥體與噴嘴實驗,對實驗結果使用Origin軟件進行綜合處理分析。結果表明,微噴裝置未優(yōu)化、僅優(yōu)化噴嘴和優(yōu)化閥體與噴嘴時,噴射速度平均值分別為0.497981m.s?、0.594461m.s?和1.108661m.s?,即,優(yōu)化噴嘴后速度提高了19%,優(yōu)化閥體與噴嘴后對比于僅優(yōu)化噴嘴的微噴裝置,速度提高

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