强约束喷嘴内部流场的数值模拟与实验研究

摘要：

针对磨料射流抛光硬脆材料工件曲面中的射流束发散与冲击损伤的问题,提出了强约束磨粒射流抛光新方法.为验证该方法的可行性和有效性,设计了一种新的抛光工具头.基于欧拉-欧拉多相流模型和标准k-ε湍流模型,利用FLUENT软件对喷嘴内部磨粒流进行了数值仿真,计算得到抛光工具头内部的磨粒流速度和压力分布.在仿真的基础之上,根据硬脆材料工件曲面的加工特点搭建抛光加工实验平台,确定加工参数并进行实验.仿真和加工实验结果表明:抛光工具头的结构设计能有效提高磨粒流的出口速度,并且减小磨粒流的压力损失;出口处的速度以平行于工件表面的剪切速度为主;明显降低了工件表面的法向冲击损伤,提高了工件表面质量.

关键词：硬脆材料、强约束、磨粒射流、数值模拟

分类号：TG664

资助基金：国家自然科学基金51305399

在线出版日期：2015-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：112-117