基于CFD的多孔陶瓷快速成型喷嘴结构设计优化

摘要：

针对不同喷嘴结构快速成型制备多孔陶瓷,坯体出现开裂、分层的差异性.采用VOF方法分析喷嘴内部流场空气-泥料两相流相互作用,构建气-固两相流层流模型数值模拟多孔陶瓷快速成型喷嘴内部三维流场,分析直角型、收缩型和扩张型喷嘴结构对速度大小、压力分布和泥料体积分数的影响.结果 表明:泥料通过直角型、收缩型和扩张型喷嘴,最大压力分别为4.0×105 Pa、3.0×105 Pa、2.0× 105 Pa,各占喷嘴总面积约65％、45％、45％;扩张型喷嘴出现约占喷嘴总面积6％的空气芯,直角型和收缩型喷嘴速度分布较均匀,无空气芯;数值分析和实验结果基本吻合,误差在13.7％以内,收缩型喷嘴制备多孔陶瓷可有效避免泥料分层、开裂且减少能量损失,为多孔陶瓷快速成型喷嘴结构设计优化提供一定理论依据.

关键词：喷嘴结构、VOF方法、空气芯、分层、结构优化

所属期刊栏目：55

分类号：TQ174.6+2

资助基金：国家自然科学基金51365018;江西省科技支撑计划20151BBE50041

在线出版日期：2019-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：16-22,28