本文關(guān)鍵詞：基于CFD的氣動噴砂機理與噴砂流場特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大慶石油學(xué)院》 2006年

基于CFD的氣動噴砂機理與噴砂流場特性研究

曹瑋  

【摘要】：氣動噴砂是以壓縮空氣為動力,磨料通過噴嘴加速后,噴射到零件表面,可用于表面強化、表面清洗等工作,廣泛地應(yīng)用于機械、石油、化工、汽車、船舶等行業(yè)。 噴嘴是氣動噴砂系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一,其作用是改變氣固兩相流體的運動和動力特性,對噴砂系統(tǒng)的清理效率影響最大�；贑FD技術(shù),研究氣動噴砂機理,對噴嘴內(nèi)氣固兩相流動參數(shù)之間及其與變截面噴嘴幾何參數(shù)之間的關(guān)系進行分析和研究,為高效噴嘴的設(shè)計提供依據(jù);研究氣動噴砂流場,對噴嘴出流時氣固兩相流體的自由噴流顆粒流場進行分析,并對氣動噴砂作用表面的沖蝕特性進行研究,得出氣固兩相流動參數(shù)與幾何參數(shù)對氣動噴砂流場特性的影響關(guān)系,為氣動噴砂系統(tǒng)高效工作提供理論指導(dǎo);因此,開展氣動噴砂機理與噴砂流場特性研究具有重要的實際意義。 在氣動噴砂機理研究方面,對噴嘴內(nèi)氣固兩相流采用遵循歐拉—拉格朗日方法的離散相模型。應(yīng)用Fluent軟件,采用標準的k-ε模型對噴嘴內(nèi)氣體流場進行仿真計算,獲得了氣體的壓力場和速度場的分布;通過對固體顆粒在氣體流場中的仿真模擬,得到了固體顆粒的運動軌跡、速度和動力特性的變化規(guī)律。研究表明:固體顆粒粒徑越小,受 氣體影響越大;不同粒徑固體顆粒通過噴嘴后獲得的最大總動量不同,與此對應(yīng)的噴嘴收縮角也不同,并且粒徑越大,固體顆粒獲得最大總動量對應(yīng)的噴嘴收縮角越小。在氣動噴砂流場研究方面,應(yīng)用Spalart-Allmaras模型對氣體自由噴流流場仿真,獲得噴嘴出口欠膨脹超聲速噴流產(chǎn)生的鏈狀流場結(jié)構(gòu)。對平板的沖擊流場進行仿真,觀察到板激波,駐泡等現(xiàn)象。當氣體流場中加入固體顆粒時,得到散射狀的顆粒流場結(jié)構(gòu)。比較不同粒徑固體顆粒對同一位置的平板的平均沖擊動量發(fā)現(xiàn):粒徑為0.4mm~0.8mm固體顆粒對平板中心的沖擊動量值較大,沖擊效果較好。除了由于噴嘴與平板很近時(小于10mm),顆粒的積聚影響了沖刷效果以外,固體顆粒對平板中心的沖蝕程度隨著平板與噴嘴出口間距離的增大而減小。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：大慶石油學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TG234
【目錄】：

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