机电工程
機電工程
궤전공정
MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE
2013年
12期
1467-1471
,共5页
计算流体动力学%离散元法%磨粒流%双入口装置%撞击%数值模拟
計算流體動力學%離散元法%磨粒流%雙入口裝置%撞擊%數值模擬
계산류체동역학%리산원법%마립류%쌍입구장치%당격%수치모의
computational fluid dynamics(CFD)%discrete element method (DEM)%abrasive flow%double inlet processing%impact%mumerical simulation
针对单入口磨粒流加工装置光整不均匀问题,提出了双入口磨粒流加工装置,为了解决传统CFD软件不能跟踪颗粒撞击壁面问题,结合DEM和CFD方法,通过耦合PFC和CCFD软件,利用DMP颗粒运动模型和标准k-ε湍流模型来模拟磨粒在流场中的运动.仿真中,通过PFC记录磨粒撞击壁面的速度和次数,通过CCFD记录流场运动状态,并应用Abaqus中Johnson-Cook模型分析了撞击速度和撞击次数对靶材质量损失的影响.数值模拟结果表明,双入口装置内两股流体撞击使得磨粒运动更为无序,磨粒撞击壁面次数大大增加,同时撞击壁面速度大于40 m/s的次数达到1 382次,远大于单入口的563次,使得加工面的材料去除速度更快.加工试验结果表明,加工30 h后,双入口装置加工的工件表面粗糙度Ra=0.35 μm,单入口装置工件表面粗糙度Ra=0.65 μm,加工效率明显提高.
針對單入口磨粒流加工裝置光整不均勻問題,提齣瞭雙入口磨粒流加工裝置,為瞭解決傳統CFD軟件不能跟蹤顆粒撞擊壁麵問題,結閤DEM和CFD方法,通過耦閤PFC和CCFD軟件,利用DMP顆粒運動模型和標準k-ε湍流模型來模擬磨粒在流場中的運動.倣真中,通過PFC記錄磨粒撞擊壁麵的速度和次數,通過CCFD記錄流場運動狀態,併應用Abaqus中Johnson-Cook模型分析瞭撞擊速度和撞擊次數對靶材質量損失的影響.數值模擬結果錶明,雙入口裝置內兩股流體撞擊使得磨粒運動更為無序,磨粒撞擊壁麵次數大大增加,同時撞擊壁麵速度大于40 m/s的次數達到1 382次,遠大于單入口的563次,使得加工麵的材料去除速度更快.加工試驗結果錶明,加工30 h後,雙入口裝置加工的工件錶麵粗糙度Ra=0.35 μm,單入口裝置工件錶麵粗糙度Ra=0.65 μm,加工效率明顯提高.
침대단입구마립류가공장치광정불균균문제,제출료쌍입구마립류가공장치,위료해결전통CFD연건불능근종과립당격벽면문제,결합DEM화CFD방법,통과우합PFC화CCFD연건,이용DMP과립운동모형화표준k-ε단류모형래모의마립재류장중적운동.방진중,통과PFC기록마립당격벽면적속도화차수,통과CCFD기록류장운동상태,병응용Abaqus중Johnson-Cook모형분석료당격속도화당격차수대파재질량손실적영향.수치모의결과표명,쌍입구장치내량고류체당격사득마립운동경위무서,마립당격벽면차수대대증가,동시당격벽면속도대우40 m/s적차수체도1 382차,원대우단입구적563차,사득가공면적재료거제속도경쾌.가공시험결과표명,가공30 h후,쌍입구장치가공적공건표면조조도Ra=0.35 μm,단입구장치공건표면조조도Ra=0.65 μm,가공효솔명현제고.
