【摘 要】
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随着现代工业生产的迅速发展,机器对机械产品零部件表面性能的要求越来越高,同时由磨损与和腐蚀而引起的能源材料消耗也难以估量。采用有效的表面工程技术加强和修复各种零件
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随着现代工业生产的迅速发展,机器对机械产品零部件表面性能的要求越来越高,同时由磨损与和腐蚀而引起的能源材料消耗也难以估量。采用有效的表面工程技术加强和修复各种零件表面是有效的措施,能够节约成本、提高零件使用寿命、减少环境污染等。冷喷涂技术是一项既经济又实用的喷涂技术,它用于材料的表面涂覆,可以改善和提高材料的表面特性,最终能提高产品表面的质量。冷喷涂实现了低温状态下的金属涂层沉积,该工艺对粉末颗粒无热影响,形成的涂层残余应力低,无氧化,涂层性质没有发生变化。 本文对冷喷涂技术中最关键部分—冷喷涂喷枪内部流场采用商用FLUENT软件进行了数值模拟,在对结果进行比较分析的基础上,又研究了喷枪内部结构参数对气固两相流的特性的影响。 结果表明:影响喷管内流场的参数的有入口气体压力、入口气体温度、颗粒粒径以及喷管内部结构形貌等。入口气体压力和温度越高,则出口压力和温度越高;粒径越大,颗粒加速性能越差;喷管收敛半角在42°时气固两相流所获得的速度增量最大;扩张角越小,喷管出口速度的粒子速度越大;喷枪出口形状影响着有效喷涂面积的大小;增大扩张段后的直管长度能使粒子出口速度更高等。本文对喷管内部结构进行了一定程度的优化,通过对比优化前和优化后的喷管数值模拟结果,得出结论:优化后喷管所获得的出口速度是所有模拟结果中最高的。
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