熱噴涂車間微納米粉塵遷移規(guī)律及其控制方法研究.pdf

1、熱噴涂技術,是目前表面工程重要應用技術之一,被廣泛應用于航空航天、冶金、國防、石油化工、機械制造等領域。但熱噴涂工藝過程中不可避免地會產生大量的粉塵,尤其是微納米粉塵,不僅嚴重危害作業(yè)人員的健康,還會引起生態(tài)環(huán)境問題。因此,研究熱噴涂車間微納米粉塵的擴散過程,分析環(huán)境因素對車間粉塵濃度分布的影響規(guī)律,對實現(xiàn)微納米粉塵控制,減少其危害具有重要意義。
　　本文首先分析了熱噴涂工藝過程中微納米粉塵的產生機理。為獲取車間內微納米粉塵的運動

2、規(guī)律,基于相似原理,以實際熱噴涂車間為原型,結合氣固兩相流理論,自主設計并搭建了熱噴涂車間相似模型,對不同通風方式和通風流量下熱噴涂微納米粉塵顆粒的擴散過程進行實驗研究。結果表明:機械通風對于降低熱噴涂車間微納米粉塵濃度具有明顯效果;單位時間通風流量越大,車間呼吸層微納米粉塵顆粒濃度越低,清除時間越短;通風流量相同條件下,采用車間底部和側面組合通風方式較單一側面強力通風,更有利于實現(xiàn)微納米粉塵的排除和沉降。
　　其次,基于熱噴涂微

3、納米粉塵的特性,分析了粉塵顆粒所受作用力并建立了粉塵顆粒的運動方程。然后建立實際熱噴涂車間的幾何模型,基于計算流體力學和氣固兩相流理論基礎,采用流體仿真軟件Fluent對車間流場、溫度場以及微納米粉塵的擴散過程進行數(shù)值模擬。結果表明:企業(yè)通風參數(shù)條件下,車間流場分布不均勻,受右側抽風的影響,高風速區(qū)域向右側偏移;車間溫度場自熱源沿徑向快速遞減,呼吸層高溫區(qū)域較小;車間呼吸層微納米粉塵濃度近似呈兩端對稱分布,高濃度區(qū)域主要集中在塵源附近,