紧耦合气雾化拉瓦尔喷盘结构优化

采用计算流体动力学法模拟了紧耦合气雾化拉瓦尔喷盘气流喷射角(40°,50°,60°,70°,80°)、气流喷射宽度(15,20,25,30,35 mm)、导流管伸出长度(0.5,4.5,8.5 mm)对雾化室流场气流速度分布及其y轴上气流交汇点气流速度和导液管出口处静压的影响,得到了喷盘优化结构参数;采用优化结构喷盘制备18Ni300模具钢紧耦合气雾化粉末,测定了其性能。结果表明:随着气流喷射角增加,流场最大气流速度减小,气流交汇处气流速度和导液管出口处静压均增大;随着导流管伸出长度增加,流场最大气流速度先减小后增加,导液管出口处静压减小,气流交汇点气流速度未发生显著变化;随着气流喷射宽度增加,流场最大气流速度未产生显著变化,气流交汇点气流速度和导液管出口处静压均减小;根据模拟结果得到喷盘优化结构参数为气流喷射角60°、气流喷射宽度30 mm、导流管伸出长度4.5 mm,此条件下制得的18Ni300模具钢紧耦合气雾化粉末形状规则,尺寸小且均匀,细粉收得率最大,粉末流速和松装密度较大,综合性能最佳。