文丘里型气动喷砂喷嘴冲蚀模拟分析

论文摘要

为研究气动喷砂枪喷射颗粒对喷嘴造成的冲蚀磨损情况,选取文丘里型气动喷砂喷嘴为研究对象,运用CFD软件对其内部流场及颗粒运动特性进行仿真模拟分析;通过改变收缩角度、颗粒粒径及质量流率进一步分析喷嘴冲蚀速率变化的规律。结果表明:喷嘴的冲蚀区域主要集中在喉管及收缩管出口区域;随着收缩角度的增加,喷嘴最大冲蚀速率逐渐增大,采用30°、45°收缩角度的喷嘴时,颗粒并未出现"回弹"的现象,采用60°收缩角度的喷嘴时,部分颗粒出现"回弹"现象,通过观察不同收缩角度喷嘴内颗粒撞击壁面的位置可知,撞击点出现"滞后"现象;喷嘴的最大冲蚀速率随颗粒粒径的增加先减小再增加再减小最终趋于稳定;喷嘴最大冲蚀速率随颗粒质量流率的增加逐渐增大,并且拟合曲线近似呈现线性关系。可见,应根据流体介质中实际颗粒粒径分布情况,合理控制颗粒的质量流率并选取喷嘴适宜的收缩角度以减轻颗粒对壁面的冲蚀作用。

论文目录

• 0前言
• 1 基本假设
• 2 数学模型
•   2.1 湍流模型
•   2.2 离散相模型
•   2.3 冲蚀模型
•   2.4 流固耦合
• 3 计算域及网格划分
•   3.1 计算域
•   3.2 网格划分
• 4 仿真结果及分析
•   4.1 流场分析
•   4.2 冲蚀分析
•   4.3 收缩角对冲蚀的影响
•   4.4 颗粒粒径对冲蚀的影响
•   4.5 颗粒质量流率对冲蚀的影响
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王博,徐鑫,陈一鸣,董美,王卫强

关键词: 气动喷砂,文丘里型喷嘴,流体仿真,颗粒冲蚀

来源: 天然气与石油 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 辽宁石油化工大学石油天然气工程学院

基金: 辽宁省高等学校创新人才支持计划(LR 2018055)

分类号: TE988.2

页码: 91-97

总页数: 7

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