超音速火焰噴涂屬于熱噴涂技術(shù)的一種,廣泛應(yīng)用于金屬材料表面防護(hù)和修復(fù)等工業(yè)生產(chǎn)中。超音速火焰噴涂性能主要取決于噴涂粉末加熱和加速過(guò)程。隨著噴涂技術(shù)的發(fā)展,多種類型噴槍被研發(fā)出來(lái)。不同類型噴槍的氣體流場(chǎng)對(duì)噴涂粒子的加熱、加速過(guò)程存在差別。噴涂過(guò)程中包含化學(xué)反應(yīng)燃燒、熱傳導(dǎo)、流場(chǎng)動(dòng)力學(xué)等學(xué)科知識(shí),研究不同類型超音速火焰噴槍噴涂過(guò)程中的氣體流場(chǎng)和粒子飛行狀態(tài)有助于理解噴槍內(nèi)流場(chǎng)各種物理化學(xué)現(xiàn)象,同時(shí)為超音速火焰噴槍設(shè)計(jì)和噴涂參數(shù)設(shè)置提供參考。隨著數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展,超音速火焰噴涂過(guò)程能夠通過(guò)數(shù)值模擬軟件精確模擬不同參數(shù)條件下的氣體流場(chǎng)狀態(tài)和粒子飛行過(guò)程,模擬結(jié)果通過(guò)數(shù)值模擬軟件后處理器的可視化技術(shù)以圖形和數(shù)據(jù)形式表示出來(lái)。本文采用CFD商業(yè)軟件FLUENT模擬超音速火焰噴涂過(guò)程,以Kermetico公司的ak系列超音速火焰噴槍為基礎(chǔ),按等比例原則將模型簡(jiǎn)化為包括燃燒室、拉伐爾噴嘴、等截面噴管以及空氣域的二維模型。使用gambit軟件進(jìn)行建模和網(wǎng)格劃分。模擬假設(shè)條件包括:110mm噴管長(zhǎng)度和90mm噴管長(zhǎng)度、純丙烷為燃料和丙烷與氫氣摩爾分?jǐn)?shù)比為4:1的混合燃料。燃燒氣體入口邊界設(shè)為質(zhì)量流量入口...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1超音速火焰噴涂類型Figure1.1Typesofsupersonicflamesprayguns

中北大學(xué)碩士學(xué)位論文1第一章緒論1.1研究背景及意義根據(jù)熱源類型，熱噴涂可以被歸類為火焰噴涂、電弧噴涂和等離子噴涂等。超音速火焰噴涂技術(shù)是熱噴涂技術(shù)的一種，該技術(shù)由美國(guó)Browing公司發(fā)明于上世紀(jì)八十年代。該噴涂技術(shù)的原理與火箭發(fā)動(dòng)機(jī)類似，屬于爆炸噴涂類型，經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展創(chuàng)新，先....

圖1.2超音速火焰噴涂生產(chǎn)應(yīng)用

中北大學(xué)碩士學(xué)位論文2a．轉(zhuǎn)子表面噴涂保護(hù)b.工件表面修復(fù)圖1.2超音速火焰噴涂生產(chǎn)應(yīng)用Figure1.2Productionapplicationofsupersonicflamespraying超音速火焰噴涂是利用高能燃料如煤油、丙烷、乙炔或氫氣等碳?xì)淙剂吓c氧氣或高壓空氣在燃....

圖1.2CFD技術(shù)發(fā)展方向Figure1.2DevelopmentdirectionofCFDtechnology

中北大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.2CFD技術(shù)發(fā)展方向Figure1.2DevelopmentdirectionofCFDtechnology1.2.2國(guó)內(nèi)外對(duì)于HVOF模擬的研究概況目前對(duì)于超音速火焰噴槍的設(shè)計(jì)區(qū)別可以歸為如下幾種類型[14][15]：1.燃燒種類。氣態(tài)燃料有丙烯、丙....

圖2.1三代超音速火焰噴槍結(jié)構(gòu)示意圖

中北大學(xué)碩士學(xué)位論文10第二章超音速火焰噴涂數(shù)值模擬技術(shù)的理論基礎(chǔ)超音速火焰噴涂過(guò)程包含多種類型物理化學(xué)過(guò)程，其中主要包含燃燒化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、湍流流動(dòng)的流體動(dòng)力學(xué)、氣流與壁面摩擦和傳熱過(guò)程以及噴涂粒子流的飛行動(dòng)力學(xué)等。要準(zhǔn)確具體地對(duì)超音速火焰噴涂過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬需要對(duì)其包含的物理化....

本文編號(hào)：3978205