基于有限元法的陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損研究及耐磨結(jié)構(gòu)設(shè)計.pdf

1、本文從噴砂工作原理出發(fā)，利用氣固兩相流動力學(xué)原理和射流理論，結(jié)合噴槍的具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了自由射流模型。采用有限元分析軟件CFx對噴砂嘴進(jìn)行了流場分析，并結(jié)合脆性材料的沖蝕理論研究了噴砂嘴的沖蝕過程和結(jié)構(gòu)參數(shù)對沖蝕磨損的影響。開發(fā)了兩種陶瓷噴砂嘴的耐磨結(jié)構(gòu)。 以噴槍和噴砂嘴具體結(jié)構(gòu)參數(shù)為研究對象，對其內(nèi)流場分布情況進(jìn)行了一維理論性分析，從噴砂動力學(xué)角度分析了各種因素對噴砂嘴沖蝕磨損的影響。得到的結(jié)論與噴砂嘴的沖蝕試驗結(jié)果基本吻合

2、，從而驗證了自由射流模型的正確性。 運(yùn)用有限元分析方法模擬了沖蝕前后噴砂嘴各處的流場分布和磨料的二維沖蝕速度變化。借助仿真得到的具體數(shù)據(jù)，結(jié)合脆性材料的沖蝕磨損理論，詳細(xì)描述了噴砂嘴的沖蝕磨損過程。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，噴砂嘴的沖蝕磨損是一個沖蝕速度不斷變化的過程。 通過改變噴砂嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)：內(nèi)壁粗糙度、長度、直徑和形狀，獲得了結(jié)構(gòu)參數(shù)變化和沖蝕磨損之間的關(guān)系。結(jié)果表明，改變噴砂嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)可以實現(xiàn)減磨作用的目的。設(shè)計出兩種耐磨結(jié)構(gòu)