彎管是工業(yè)各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的重要零部件,在航空航天、汽車(chē)、軍工、醫(yī)療、食品等領(lǐng)域因其使用環(huán)境的特殊性,往往對(duì)所使用零件的表面質(zhì)量有著更高的要求。針對(duì)S型彎管內(nèi)壁難以拋光和在彎管管壁開(kāi)孔出現(xiàn)毛刺需要進(jìn)行去毛刺、倒圓角及提高表面光潔度等實(shí)際需求的難題,本文采用磨粒流拋光方法對(duì)S型彎管進(jìn)行光整加工,為磨粒流拋光工藝的普適性做出貢獻(xiàn)。本文采用大渦模擬方法,選擇KET亞格子模型對(duì)不同入口壓力和磨料濃度條件下的磨粒流拋光無(wú)側(cè)孔S型彎管和有側(cè)孔S型彎管兩類(lèi)工件進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)果顯示:對(duì)于無(wú)側(cè)孔S型彎管,入口壓力的大小決定了磨粒流的入口速度,較高的入口壓力會(huì)使得剪切力的大小有明顯提高,彎管壁面的湍流動(dòng)能分布的均勻性會(huì)提高,磨粒流渦旋的數(shù)量增多;在保持入口壓力不變的情況下提高磨料濃度可減小彎管內(nèi)外側(cè)的速度差,提高磨料濃度可以使得S型彎管的壁面剪切力與壁面的湍流動(dòng)能分布更加均勻。對(duì)于有側(cè)孔S型彎管,磨粒流出口條件的改變對(duì)磨粒流在有側(cè)孔S型彎管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)具有顯著影響,只將一段的側(cè)孔設(shè)置為磨粒流出口時(shí),會(huì)產(chǎn)生較好的拋光效果。無(wú)側(cè)孔S型彎管磨粒流試驗(yàn)研究的結(jié)論顯示:入口壓力和磨粒粒徑的變化對(duì)磨粒流拋光S型彎管效... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：109 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

磨粒流拋光示意圖

第1章緒論2屬材料進(jìn)行拋光去除；（3）磨粒流拋光設(shè)備可以對(duì)液壓、磨料的實(shí)時(shí)流速及流量進(jìn)行控制，從而選擇最適合的加工參數(shù)；（4）合理的磨粒流通道可以使磨料達(dá)到相應(yīng)的被加工表面，不會(huì)影響其他不加工部位。磨粒流拋光技術(shù)類(lèi)似于機(jī)械磨削，不會(huì)產(chǎn)生腐蝕層和重熔層，相反，它可以去除在光、電、熱加工中產(chǎn)生的腐蝕層、重熔層和熱加工影響區(qū)，從而得到高質(zhì)量的零件加工表面，提高零件的使用壽命[8-11]。磨粒流拋光示意圖如圖1.1所示，磨粒流拋光流程如圖1.2所示。圖1.1磨粒流拋光示意圖圖1.2磨粒流拋光流程圖目前磨粒流拋光工藝雖然還不具備普適性，但因其冷加工、柔性加工、精密加工、環(huán)保加工等優(yōu)點(diǎn)，必然會(huì)帶來(lái)磨粒流拋光設(shè)備在工藝上的創(chuàng)新改進(jìn)，讓其具有更加普遍的應(yīng)用，擁有更強(qiáng)的整體拋光能力，在未來(lái)替代目前在安全性和環(huán)保性上不太高的砂輪拋光、電化學(xué)拋光等拋光方法。計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(ComputationalFluidDynamics，CFD）是近代流體力學(xué)、數(shù)值科

第2章兩相流模型與固液兩相磨粒流理論分析132.1.4兩相流研究方法從理論上來(lái)說(shuō)流體力學(xué)的基本方程可以用于兩相流，但在兩相流中一般需要分別列出各自相的守恒方程，此外還需考慮相互作用，常見(jiàn)的研究方法有經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式法、分析方法，以及唯象方法；由于目前計(jì)算流體力學(xué)以及大型數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以此為基礎(chǔ)的數(shù)值模擬理論及方法被許多學(xué)者提出并應(yīng)用，并在某些方面進(jìn)行了良好的學(xué)術(shù)應(yīng)用。2.2固液兩相流基本方程與模型盡管流體力學(xué)的基本方程理論上可以用于多相流，但不同研究者給出的多相流方程差別很大，主要原因是對(duì)于兩相間作用力的處理方法不同。目前，從連續(xù)介質(zhì)出發(fā)得到的兩相流動(dòng)基本方程得到了最為廣泛的采用，下面介紹應(yīng)用于固液兩相流方程的一般性描述。設(shè)V是由靜止的封閉曲面A所圍的控制體，其中含有相1相2兩種運(yùn)動(dòng)介質(zhì)，()iAt是V內(nèi)兩相分界面，它將V分為1V(t)與2V(t)，()iAt的形式有兩種，如圖2.1所示，a)為單個(gè)面；b)為多個(gè)互相分割的曲面。相界面()iAt上的單位矢量1n()t與2n(t)是相1和相2外法線上的單位矢量，有以下關(guān)系：12n(t)n(t)（2-1）a)b)圖2.1靜止曲面包圍的控制體與相界面的分布示意圖a)單個(gè)面b)多個(gè)互相分割的面以V為控制體，設(shè)dA是控制體邊界A上的面元，n是面元外法線上的單位矢量，建立體系的質(zhì)量、動(dòng)量、能量的守恒方程如下。2.2.1質(zhì)量守恒方程在t時(shí)間內(nèi)，V內(nèi)質(zhì)量增加來(lái)源于1A(t)與2A(t)流入的物質(zhì)為：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]基于CFD-DEM耦合的磨粒流微小孔加工數(shù)值分析與試驗(yàn)[J]. 李俊燁,蘇寧寧,胡敬磊,楊兆軍,盛亮,張心明.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(16)

碩士論文
[1]磨粒流研拋異形內(nèi)曲面的大渦數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[D]. 蘇寧寧.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2019
[2]精密接頭磨料流光整加工機(jī)理與工藝研究[D]. 劉志剛.南京航空航天大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3440601