颗粒入口条件对HVAF流场中颗粒轨迹的影响

摘要

运用计算流体力学对超音速空气火焰喷涂（HVAF）喷枪流场进行模拟,根据模拟结果选择恰当的送粉位置,并研究了入射角度（θ）、WC-10Co4Cr颗粒入射质量流量（M）、颗粒直径（D）、入射速度（v）对颗粒轨迹的影响。研究发现：送粉位置有两个选择点,即分别距离喷嘴5倍于喷嘴直径处和20倍于喷嘴直径处;入射角为30°~50°时颗粒飞行轨迹最佳,而入射角为10°和70°时均出现部分颗粒撞击壁面的情况;当质量流量为1g/s时,粒子在流场中的轨迹最佳;颗粒直径在50μm左右时粒子飞行的轨迹最好;当入射速度达到30m/s左右时,颗粒的飞行轨迹最佳;而入射速度超过35m/s后,会出现严重的颗粒相互撞击的现象。