本文關(guān)鍵詞：懸浮等離子體噴涂過程中微納米顆粒撞擊基板的動(dòng)力學(xué)模擬（英文）　出處：《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》2016年09期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：目的:研究微納米顆粒在流場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和傳熱特性,確定顆粒繞流的臨界尺寸以及微納米顆粒合適的噴涂距離。創(chuàng)新點(diǎn):1.建立微納米顆粒的受力和運(yùn)動(dòng)模型;2.推導(dǎo)顆粒粒徑和斯托克斯數(shù)的關(guān)系,確定顆粒繞流的臨界尺寸;3.確定適于微納米顆粒的噴涂距離。方法:1.通過顆粒運(yùn)動(dòng)和傳熱的三維模型,模擬顆粒在等離子體流場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和傳熱過程;2.對(duì)流場(chǎng)采用歐拉法進(jìn)行求解,對(duì)顆粒采用拉格朗日法進(jìn)行求解;3.動(dòng)態(tài)追蹤顆粒的軌跡和空間分布,從而得到顆粒的速度、溫度和空間分布。結(jié)論:1.布朗力會(huì)影響納米顆粒的分布;現(xiàn)有模型可以很好地模擬微納米顆粒的行為。2.可以用斯托克斯數(shù)和粒徑表征微納米顆粒繞流的臨界尺寸;當(dāng)前工況下,臨界粒徑約為800 nm。3.基板會(huì)影響流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和顆粒的空間分布;在當(dāng)前研究中,得出有利于納米顆粒沉積的噴涂距離約為50 mm;對(duì)微米顆粒來說,噴涂距離應(yīng)適當(dāng)增大。4.微納米顆粒的空間分布呈現(xiàn)不同的特點(diǎn);納米顆粒的分布區(qū)間更大,布朗力對(duì)納米顆粒的作用比對(duì)微米顆粒更為顯著。5.微納米顆粒的運(yùn)動(dòng)和傳熱過程呈現(xiàn)不同的特點(diǎn);納米顆粒的慣性和熱容小,因此它們的速度和溫度變化更迅速。
[Abstract]:Objective: To study the motion and heat transfer characteristics of micro nano particles in the flow field, determine the critical size of the flow around the particles and the suitable spray distance of the micro nanoparticles. Innovations: 1.. Establish the force and motion models of micro and nano particles; 2., deduce the relationship between particle size and Stokes number, determine the critical size of particle flow, and 3., determine the spray distance suitable for micro and nano particles. Methods: 1. through the three-dimensional model of particle movement and heat transfer, flow and heat transfer simulation of particles in the plasma flow in the flow field; 2. using Euler solution to solve the particle by Lagrange method; 3. dynamic tracking distribution of particle trajectories and obtained from space, particle velocity, temperature distribution and space. Conclusion: 1. Brown force will affect the distribution of nanoparticles, and the existing models can well simulate the behavior of micronanoparticles. 2. the critical size of the flow around micronanoparticles can be characterized by Stokes number and particle size, and the critical particle size is about 800 nm under the current condition. The 3. substrate will affect the flow field structure and the spatial distribution of particles. In the current research, it is concluded that the spray distance conducive to nanoparticle deposition is about 50 mm. For micron particles, the spray distance should be increased appropriately. 4., the spatial distribution of micro and nano particles has different characteristics. The distribution range of nanoparticles is larger, and the effect of Brown force on nanoparticles is more significant than that of micron particles. The motion and heat transfer process of 5. micro nanoparticles show different characteristics; the inertia and heat capacity of the nanoparticles are small, so their speed and temperature change more rapidly.
【作者單位】： State
【基金】：supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.11072216 and 11472245) the Fundamental Research Funds for the Central Universities(No.2012FZA4027),China
【分類號(hào)】：TB383.1;O357.5
【正文快照】： 1 Introduction Suspension plasma spray(SPS)is a novel spray technology(Fauchais,2004).In the SPS process,the nano-sized particles in the feedstock usually have diameters between 100 nm and 1μm.These particles are dispersed in suspension and then inject

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本文編號(hào)：1345526