目的探究噴丸過程中顆粒在靶材上的分布特性及噴嘴移動(dòng)速度帶來的影響。方法利用FLUENT對定點(diǎn)噴丸過程進(jìn)行CFD仿真,獲得定點(diǎn)噴打時(shí)顆粒在靶材上的位置,然后再使用MATLAB對定點(diǎn)噴打的顆粒結(jié)果進(jìn)行疊加處理,以此模擬連續(xù)噴丸過程。首先進(jìn)行平面噴打模擬,分析噴嘴速度對顆粒分布的影響。通過添加顆粒查詢方法可對旋轉(zhuǎn)噴丸過程進(jìn)行模擬,以方型柱體為例進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)噴打,并優(yōu)化轉(zhuǎn)動(dòng)速度。結(jié)果噴嘴勻速平移時(shí),在噴嘴路徑方向上的顆粒分布密度恒定,該密度值與移動(dòng)速度呈反比;變速平移時(shí),在噴嘴路徑方向上的顆粒分布密度與噴嘴掃掠截面和噴嘴移動(dòng)速度相關(guān),且噴嘴掃掠截面越小,顆粒分布密度與運(yùn)動(dòng)速度越接近反比,并利用數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證了方法的可靠性;旋轉(zhuǎn)噴打時(shí),針對方型柱體靶材,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)噴打的顆粒分布密度呈起伏變化,通過優(yōu)化轉(zhuǎn)動(dòng)速度得到大幅改善,可節(jié)約24.2%的噴丸時(shí)間與顆粒使用量。結(jié)論采用FLUENT與MATLAB結(jié)合的方式,可對連續(xù)噴丸過程中靶材上的顆粒分布進(jìn)行合理描述。勻速平移噴打時(shí),顆粒分布密度與移速呈反比;變速平移噴打時(shí),顆粒分布密度與移速呈負(fù)相關(guān),靠近反比關(guān)系;變速轉(zhuǎn)動(dòng)噴打時(shí),合理的變速轉(zhuǎn)動(dòng)噴打較勻速轉(zhuǎn)動(dòng)噴打擁有...

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖2顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡Fig.2Particlemotiontrajectory

為顆粒間的理想層間距；μ′為仿真層間距；ρ為顆粒材料密度；dp為顆粒直徑；D為入口處圓面直徑，即模型中的d1；S為單層的顆粒數(shù)量；pv為顆粒入射速度；H為顆粒消耗量。表2顆粒設(shè)定Tab.2ParticlesettingsIncidentparticleparametersValu....

圖1仿真模型Fig.1Simulationmodel:a)three-dimensionalsimulationmodel;b)two-dimensionalsimulationmodel

·344·表面技術(shù)2020年8月三維仿真模型，其二維結(jié)構(gòu)如圖1b所示。模型主要分為噴嘴流域與外部流域，考慮到噴嘴的氣動(dòng)特性與經(jīng)濟(jì)性[28]，這里采用文丘里型噴嘴，外部流域?yàn)橐粓A型柱體，仿真模型具體尺寸見表1。圖1仿真模型Fig.1Simulationmodel:a)three-d....

圖3定點(diǎn)噴打0.1s后的顆粒分布Fig.3Particledistributionafterfixedshotpeeningfor0.1s

第49卷第8期吳文海等：噴丸過程中噴嘴移速對顆粒分布的影響·345·圖3定點(diǎn)噴打0.1s后的顆粒分布Fig.3Particledistributionafterfixedshotpeeningfor0.1s圖4顆粒通量分布曲線Fig.4Particlefluxdistributi....

圖4顆粒通量分布曲線Fig.4Particlefluxdistributioncurve

第49卷第8期吳文海等：噴丸過程中噴嘴移速對顆粒分布的影響·345·圖3定點(diǎn)噴打0.1s后的顆粒分布Fig.3Particledistributionafterfixedshotpeeningfor0.1s圖4顆粒通量分布曲線Fig.4Particlefluxdistributi....

本文編號：3948155