资源描述：
《激光熔覆载气式同轴送粉三维气流流场的数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第37卷第1期中国激光Vol.37,No.12010年1月CHINESEJOURNALOFLASERSJanuary,2010文章编号:025827025(2010)0120261205激光熔覆载气式同轴送粉三维气流流场的数值模拟1,21,21,21,2董辰辉姚建华胡晓冬陈智君1浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室,浙江杭州3100142浙江工业大学激光加工技术工程研究中心,浙江杭州310014摘要根据Navier2Stokes方程,采用COMSOLMultiphysics软件进行了载气式同轴送粉系统的三维气流流场数值模拟。结果显示熔覆层的存在
2、会使其上方气流流速减小、压强增大、相应的气流流量减小,并得到了气流汇聚点距喷嘴的距离。关键词激光技术;同轴送粉;三维流场;数值模拟;Navier2Stokes方程;喷嘴中图分类号TN249;TF124文献标识码Adoi:10.3788/CJL20103701.0261ThreeDimensionalNumericalSimulationofCoaxialPowderFeedingFlowwithCarryingGas1,21,21,21,2DongChenhuiYaoJianhuaHuXiaodongChenZhijun1KeyLaboratoryof
3、MechanicalManufactureandAutomation,MunistryofEducation,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou,Zhejiang310014,China2ResearchCenterofLaserProcessingTechnologyandEngineering,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou,Zhejiang310014,ChinaAbstractThethree2dimensionalincompressibleNavie
4、r2StokesapplicationmodeofCOMSOLMultiphysicssoftwareisusedformodelingandsimulatingthecoaxialpowderfeedingflowwithcarryinggasinthisarticle.Thedistributingofvelocityfieldandpressureofflowisstudied.Numericalsimulationsshowthecladdinglayerresultsinthedecreaseofvelocityandflowofgas,an
5、dtheincreaseofpressure.Thedistancebetweenthepowderheadandtheconvergentpointofgasiscalculated.Keywordslasertechnique;coaxialpowderfeeding;threedimensionalflow;numericalsimulation;Navier2Stokesequation;nozzle1引言描方向的变化,具有激光熔覆技术所需要的各向同激光熔覆技术是采用高能激光束在金属表面熔性的功能。在载气式同轴送粉系统中,金属粉末流覆一层硬度高
6、、热稳定性好、与基体形成冶金结合的存在能量、动量和质量输送物理过程,它们直接决定复合涂层的工艺。载气式同轴送粉是实现激光熔覆熔覆层的尺寸、精度和性能,因此需要对其粉末流场的关键技术之一,它主要依靠载气的动能把粉末均进行深入的研究。匀、稳定地输送出去,辅之以气体动力分散和运输,工业应用中有许多与载气式同轴送粉激光熔覆使粉末分散均匀、运输流畅,且能够重点解决立体送相似的工艺,如冷喷涂等,对这些类似的工艺过程中[1]粉和合金粉末的长距离输送问题。同轴送粉中粉末的两相流动,人们从理论到实践进行了研究。此[2]流与激光束同轴输出,能够将粉末均匀分散成环形,外,J
7、ehnming研究了雷诺数为2000时,同轴送粉再汇聚后送入聚焦的激光光束中,并很好地适应扫喷嘴内的气粉两相流动,计算和分析粉末流浓度的收稿日期:2009203223;收到修改稿日期:2009204203基金项目:科技部国际合作项目(JG2JD22008001),浙江省自然科学基金(Y107489)和浙江工业大学教改项目资助课题。作者简介:董辰辉(1983—),男,硕士研究生,主要从事激光熔覆中送粉过程的数值模拟方面的研究。E2mail:dch_1209@163.com导师简介:姚建华(1965—),男,博士,教授,主要从事激光先进制造与加工技术等方面
8、的研究。E2mail:laser@zjut.edu.cn©1994-2010ChinaAcad
