不同喷枪尺寸和燃料条件下的超音速火焰喷涂数值模拟

发布时间：2024-05-19 17:13

　　超音速火焰喷涂属于热喷涂技术的一种,广泛应用于金属材料表面防护和修复等工业生产中。超音速火焰喷涂性能主要取决于喷涂粉末加热和加速过程。随着喷涂技术的发展,多种类型喷枪被研发出来。不同类型喷枪的气体流场对喷涂粒子的加热、加速过程存在差别。喷涂过程中包含化学反应燃烧、热传导、流场动力学等学科知识,研究不同类型超音速火焰喷枪喷涂过程中的气体流场和粒子飞行状态有助于理解喷枪内流场各种物理化学现象,同时为超音速火焰喷枪设计和喷涂参数设置提供参考。随着数值模拟技术的发展,超音速火焰喷涂过程能够通过数值模拟软件精确模拟不同参数条件下的气体流场状态和粒子飞行过程,模拟结果通过数值模拟软件后处理器的可视化技术以图形和数据形式表示出来。本文采用CFD商业软件FLUENT模拟超音速火焰喷涂过程,以Kermetico公司的ak系列超音速火焰喷枪为基础,按等比例原则将模型简化为包括燃烧室、拉伐尔喷嘴、等截面喷管以及空气域的二维模型。使用gambit软件进行建模和网格划分。模拟假设条件包括:110mm喷管长度和90mm喷管长度、纯丙烷为燃料和丙烷与氢气摩尔分数比为4:1的混合燃料。燃烧气体入口边界设为质量流量入口...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1超音速火焰喷涂类型Figure1.1Typesofsupersonicflamesprayguns

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图1.2超音速火焰喷涂生产应用

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图1.2CFD技术发展方向Figure1.2DevelopmentdirectionofCFDtechnology

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图2.1三代超音速火焰喷枪结构示意图

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本文编号：3978205