考虑煤油蒸汽冷凝与蒸发的超声珩磨区空化特性研究
本文选题:超声珩磨 切入点:空化泡 出处:《中北大学学报(自然科学版)》2017年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:超声振动珩磨加工中会产生空化现象,空化泡溃灭产生的微射流与高压会对工件表面产生影响,为了使空化效应合理地应用于实际生产,必须建立更贴近实际环境的空化泡模型,故考虑珩磨因素与煤油蒸汽的蒸发与冷凝建立了磨削区空化泡的动力学模型,对其数值求解,同时进行了超声珩磨谐振系统的试验研究.结果表明:考虑煤油蒸汽的蒸发与冷凝可以更好地解释空化泡各参量的变化,对空化泡溃灭时的温度和压力影响较大,溃灭温度和溃灭压力的最大值分别为10~9 Pa和10~3 K;空化泡初始半径越大,膨胀所能达到的最大幅值越小,溃灭时间越短;同时由于受到珩磨压力和珩磨速度的作用,超声振动珩磨下的空化泡运动幅值比传统环境下的小1/3,但动态变化快于后者;试验后铝箔出现大量凹坑,说明空化效应对工件加工起着一定的作用.
[Abstract]:Cavitation will occur in ultrasonic vibration honing, and the micro jet and high pressure produced by cavitation bubble collapse will affect the workpiece surface. In order to make cavitation effect applied to practical production, A cavitation bubble model which is closer to the actual environment must be established. Therefore, considering honing factors and evaporation and condensation of kerosene steam, a dynamic model of cavitation bubble in grinding area is established and solved numerically. The experimental study of ultrasonic honing resonance system is also carried out. The results show that considering the evaporation and condensation of kerosene steam, the variation of cavitation bubble parameters can be better explained, and the temperature and pressure of cavitation bubble collapse are greatly affected. The maximum values of collapse temperature and collapse pressure are 109Pa and 103K, respectively. The larger the initial radius of cavitation bubble is, the smaller the maximum value of expansion can be and the shorter the collapsing time is. At the same time, due to the effect of honing pressure and honing speed, The amplitude of cavitation bubble motion under ultrasonic vibration honing is 1 / 3 smaller than that in traditional environment, but the dynamic change is faster than the latter. After the experiment, a large number of pits appear in aluminum foil, which shows that cavitation effect plays a certain role in workpiece processing.
【作者单位】: 中北大学机械与动力工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51275490) 山西省自然科学基金资助项目(201601D011061)
【分类号】:TG580.67;O427.4
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