朱建峰
,
郑允宅
,
曹萍丽
,
李强
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201508022
基于局域热力学平衡假设,建立等离子喷涂射流的三维非稳态湍流模型,运用计算流体力学软件ANSYS CFX模拟了氩/氢等离子喷涂过程中等离子特性分布以及喷枪内部场变化对射流形态的影响,并与高速摄像机的拍摄结果进行了对比.结果表明:模拟得到的射流波动明显,其形态与试验得到的结果吻合较好;喷枪内与射流域等离子体特性分布表现出明显的三维特征,其中速度分布的三维特征较之温度的更加明显;射流射入大气中后,温度和速度均沿轴向衰减,随着射流发展,与冷空气的卷吸作用愈明显,等离子体与冷空气之间能量和动量交换愈剧烈,大约距离喷枪出口27.4 mm处其温度和速度的衰减加剧;射流域速度分布较之温度分布受空气影响更大.
关键词:
等离子喷涂
,
三维模拟
,
非稳态模拟
,
等离子射流
,
等离子体特性
叶向艺
,
郑振环
,
李强
材料科学与工程学报
基于局域热力学平衡假设,建立三维非稳态等离子电弧的湍流模型,应用计算流体力学软件ANSYS CFX模拟了氩/氢等离子喷枪内阳极弧根的再附着过程、电弧与气流的相互作用以及等离子体温度和速度分布.结果表明,在冷气流推动下,阳极弧根向喷嘴下游移动,电弧被拉长,弧电压升高,电场强度增大.当电弧向下游移动到电场强度足够大时,电弧击穿并形成新的弧根.喷枪内电弧波动导致喷枪出口等离子体最大温度和最大速度发生波动,滞后时间为10μs.喷枪内的流动与传热具有明显的三维特征,与温度分布相比,速度分布的三维特征更明显且更向中心处集中.
关键词:
等离子喷涂
,
三维模拟
,
非稳态模拟
,
电弧动力学
,
等离子体特性
