基于CFD-DEM耦合方法的喷砂冲蚀特性

摘要：

传统喷砂在实践中多以经验为主,缺乏理论支撑.研究喷砂工艺的冲蚀磨损规律及其影响因素.在CFD-DEM耦合的基础上,引入Archardwear模型求解喷砂气固两相流对平板的冲蚀过程,预测颗粒冲击状态和冲蚀区域效果,研究不同的喷射角度、砂粒粒径及供砂速率对平板冲蚀深度总量的影响规律及其变化原因.结果表明:喷砂作用于平板形成的冲蚀区域形貌大致为盆地状,但又因喷射角度的不同会造成类椭圆形或类圆形区域.在控制单因素变量条件下,冲蚀深度总量随着喷射角度增大先缓慢增大至峰值,随后基本上呈线性减小,因此喷砂作业时应尽量保持倾斜,以喷射角度50°为宜,另外,从能量出发,喷射角度50°时法向-切向累积接触能量都相对较大;同时砂粒粒径在0.25 mm＜d＜0.55 mm范围内,冲蚀深度总量下降最快;冲蚀深度总量随供砂速率增大呈线性梯度增大.以数值模拟和试验验证相结合的形式给喷砂工艺提供了一种较为可行的研究方法.

关键词：喷砂工艺、CFD-DEM、气固两相流、喷射角度、砂粒粒径、供砂速率、冲蚀深度总量

所属期刊栏目：35

分类号：TP399(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省自然科学基金;精密与特种加工教育部重点实验室基金资助项目

在线出版日期：2023-02-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：128-139