粒徑與載氣等因素對冷噴涂氣固兩相沖擊射流流場影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、本論文主要工作是國家自然科學(xué)基金項目“冷氣體動力學(xué)噴涂制備功能涂層機(jī)理研究”的部分研究內(nèi)容。超音速冷噴涂是一種新型的表面涂層制備方法，具有諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。然而作為新興技術(shù)，其理論還待繼續(xù)完善，噴涂質(zhì)量和效率尚待提高。在冷噴涂過程中，由于氣體超音速流動撞擊靶面形成涂層過程的實驗研究較困難，因此通過數(shù)值模擬方法再現(xiàn)復(fù)雜流動狀態(tài)、優(yōu)化實驗方案有重要研究意義及應(yīng)用價值。 利用有限體積法對軸對稱可壓縮的N-S方程進(jìn)行

2、離散，對噴嘴出口的超音速垂直沖擊射流進(jìn)行了數(shù)值模擬。網(wǎng)格的劃分采用非結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格，湍流模型為S-A湍流模型，在近壁處采用壁面函數(shù)進(jìn)行修正。通過建立二維數(shù)學(xué)模型，采用有限體積法離散控制方程，用simple算法處理壓力與速度之間的耦合，對可壓縮氣體超音速射流流場進(jìn)行數(shù)值模擬分析。對于氣固兩相流的模擬，采用顆粒軌道模型(歐拉-拉格朗日模型)，將粒子視為稀相，不考慮粒子對氣體的影響，且忽略粒子間的相互作用。 本文在已有研究的基礎(chǔ)上，通過數(shù)