激光再制造中氣粉兩相流流場的數(shù)值模擬與檢測.pdf

1、由于對資源節(jié)約以及環(huán)境保護的需要，再制造工程作為一門新的工程學(xué)科而受到廣泛的研究和工業(yè)應(yīng)用。再制造工程以節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保、高效為目標(biāo)，解決不同部件壽命不一和產(chǎn)品改造維修等問題，成為可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)支撐。
　　 激光再制造過程包括很多復(fù)雜的相互作用過程。目前對這些過程的研究還不完善，某些機理還不十分清楚。其中包括粉末粒子之間、粉末粒子與激光、粉末粒子與載流氣體、粉末粒子與基材、基材與激光等相互作用過程，任何兩種質(zhì)之間都存在相互

2、作用，并且某一個過程還會和其它過程產(chǎn)生聯(lián)系。要想詳細(xì)的了解這些過程的機理，很有必要從理論建模角度和實驗檢測角度對其展開研究。
　　 本文主要研究激光再制造過程中，金屬粉末和載流氣體所組成的氣粉兩相流的運動機理描述以及對該運動行為的檢測。首先介紹激光再制造技術(shù)產(chǎn)生的背景、流場模擬與檢測的現(xiàn)狀，并且介紹了流場模擬所應(yīng)用到的FLUENT商用軟件的功能和特點。
　　 在初步研究過程中，先以單個粉末粒子為研究對象建立離散粒子模型對

3、兩相流進行直接模擬，并在運動模型的基礎(chǔ)上建立濃度模型和粉末利用率模型，最終獲得粉術(shù)粒子的速度、溫度和濃度的分布情況和粉末利用率的變化情況。
　　 在模型的進一步研究中，對氣粉兩相流建立連續(xù)介質(zhì)模型并且考慮了更一般的條件，并且在計算機數(shù)值模擬中獲得在不同的工藝參數(shù)下粉嘴下方的該氣粉兩相流的速度場、濃度場分布。
　　 針對激光再制造過程中金屬粉末—載流氣體氣粉兩相流的運動特點提出改進的圖像處理算法，大大提高了計算效率。介紹了