基于有限元法的陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損研究及耐磨結構設計.pdf

1、本文從噴砂工作原理出發(fā)，利用氣固兩相流動力學原理和射流理論，結合噴槍的具體結構特點，建立了自由射流模型。采用有限元分析軟件CFx對噴砂嘴進行了流場分析，并結合脆性材料的沖蝕理論研究了噴砂嘴的沖蝕過程和結構參數(shù)對沖蝕磨損的影響。開發(fā)了兩種陶瓷噴砂嘴的耐磨結構。 以噴槍和噴砂嘴具體結構參數(shù)為研究對象，對其內流場分布情況進行了一維理論性分析，從噴砂動力學角度分析了各種因素對噴砂嘴沖蝕磨損的影響。得到的結論與噴砂嘴的沖蝕試驗結果基本吻合

2、，從而驗證了自由射流模型的正確性。 運用有限元分析方法模擬了沖蝕前后噴砂嘴各處的流場分布和磨料的二維沖蝕速度變化。借助仿真得到的具體數(shù)據(jù)，結合脆性材料的沖蝕磨損理論，詳細描述了噴砂嘴的沖蝕磨損過程。結果發(fā)現(xiàn)，噴砂嘴的沖蝕磨損是一個沖蝕速度不斷變化的過程。 通過改變噴砂嘴的結構參數(shù)：內壁粗糙度、長度、直徑和形狀，獲得了結構參數(shù)變化和沖蝕磨損之間的關系。結果表明，改變噴砂嘴的結構參數(shù)可以實現(xiàn)減磨作用的目的。設計出兩種耐磨結構