超音速火焰噴涂中氣固兩相流的數(shù)值模擬與研究.pdf

1、超音速火焰噴涂技術(shù)之所以能形成結(jié)合強(qiáng)度高、空隙率低的涂層，主要?dú)w功于超音速火焰噴涂過(guò)程形成的高溫高速的燃燒產(chǎn)物，通過(guò)拉伐爾噴管的壓縮與再膨脹噴射出去達(dá)到超音速，高溫高速的氣體帶動(dòng)注射顆粒使得顆粒處于熔化或半熔化狀態(tài)撞擊到基材，形成優(yōu)異的涂層性能。因此，對(duì)超音速火焰噴涂過(guò)程中氣－固兩相流的研究變得尤為重要。國(guó)內(nèi)外論文中主要采用ANSYS CFX或FLUENT中物質(zhì)轉(zhuǎn)化反應(yīng)模型對(duì)超音速火焰噴涂過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算分析，本文在Gambit軟件中建

2、立超音速火焰噴涂過(guò)程的模型，在前處理程序PrePDF對(duì)燃燒反應(yīng)進(jìn)行分析計(jì)算，利用FLUENT軟件對(duì)超音速火焰噴涂整個(gè)過(guò)程進(jìn)行模擬，在后處理中對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析。
　　 本文從兩相流的基本理論和輸運(yùn)方程出發(fā)，建立超音速火焰噴涂過(guò)程的氣態(tài)流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，以FLUENT軟件為計(jì)算平臺(tái)，采用k－ε湍流模型模擬湍流流動(dòng)，采用非預(yù)混燃燒模型設(shè)置反應(yīng)過(guò)程，模擬超音速火焰噴涂過(guò)程中氣態(tài)流場(chǎng)流動(dòng)特性，研究超音速火焰噴涂過(guò)程中燃燒反應(yīng)、燃燒物質(zhì)含量