激光技术
激光技術
격광기술
LASER TECHNOLOGY
2015年
2期
145-151
,共7页
激光技术%气固两相流%数值模拟%光内同轴送粉
激光技術%氣固兩相流%數值模擬%光內同軸送粉
격광기술%기고량상류%수치모의%광내동축송분
laser technique%gas-solid two-phase flow%numerical simulation%inside-beam coaxial powder feeding
光内送粉喷头是一种新型的激光熔覆同轴送粉喷头,具有空心光束、单根粉束指向性好、无干涉、光粉气一体同轴等优势.为了分析喷头倾斜角度和外层准直气流速对粉束汇聚特性的影响,采用FLUENT软件进行模拟计算,对喷头在空间变姿态作业过程中单喷嘴出口粉束的汇聚特性进行了理论分析和实验验证.结果表明,喷嘴出口粉末质量浓度分布沿x方向服从高斯分布,对称轴上沿-y方向质量浓度先基本保持恒定,后逐渐下降为0kg/m3;随喷头倾斜角度的增大,粉末汇聚长度h不断减小,h变化范围为11mm～17mm,偏移量△x大致呈增大趋势,△x变化范围为0.0mm ～ 0.4mm;随外层准直气速度增加,汇聚长度h呈轻微上升趋势,h上升幅度为1mm～2mm,而偏移量△x在不同倾斜角度范围内呈现出不同变化趋势,△x变化幅度为0.05mm～0.15mm;实验数据与模拟结果变化趋势基本吻合.所建模型和模拟结果对于选择和优化实验工艺参量具有参考价值.
光內送粉噴頭是一種新型的激光鎔覆同軸送粉噴頭,具有空心光束、單根粉束指嚮性好、無榦涉、光粉氣一體同軸等優勢.為瞭分析噴頭傾斜角度和外層準直氣流速對粉束彙聚特性的影響,採用FLUENT軟件進行模擬計算,對噴頭在空間變姿態作業過程中單噴嘴齣口粉束的彙聚特性進行瞭理論分析和實驗驗證.結果錶明,噴嘴齣口粉末質量濃度分佈沿x方嚮服從高斯分佈,對稱軸上沿-y方嚮質量濃度先基本保持恆定,後逐漸下降為0kg/m3;隨噴頭傾斜角度的增大,粉末彙聚長度h不斷減小,h變化範圍為11mm～17mm,偏移量△x大緻呈增大趨勢,△x變化範圍為0.0mm ～ 0.4mm;隨外層準直氣速度增加,彙聚長度h呈輕微上升趨勢,h上升幅度為1mm～2mm,而偏移量△x在不同傾斜角度範圍內呈現齣不同變化趨勢,△x變化幅度為0.05mm～0.15mm;實驗數據與模擬結果變化趨勢基本吻閤.所建模型和模擬結果對于選擇和優化實驗工藝參量具有參攷價值.
광내송분분두시일충신형적격광용복동축송분분두,구유공심광속、단근분속지향성호、무간섭、광분기일체동축등우세.위료분석분두경사각도화외층준직기류속대분속회취특성적영향,채용FLUENT연건진행모의계산,대분두재공간변자태작업과정중단분취출구분속적회취특성진행료이론분석화실험험증.결과표명,분취출구분말질량농도분포연x방향복종고사분포,대칭축상연-y방향질량농도선기본보지항정,후축점하강위0kg/m3;수분두경사각도적증대,분말회취장도h불단감소,h변화범위위11mm～17mm,편이량△x대치정증대추세,△x변화범위위0.0mm ～ 0.4mm;수외층준직기속도증가,회취장도h정경미상승추세,h상승폭도위1mm～2mm,이편이량△x재불동경사각도범위내정현출불동변화추세,△x변화폭도위0.05mm～0.15mm;실험수거여모의결과변화추세기본문합.소건모형화모의결과대우선택화우화실험공예삼량구유삼고개치.
