激光熔覆沸腾式送粉器气固两相流数值模拟研究

为了改进激光熔覆沸腾式送粉器的性能,对送粉器的送粉过程运用FLUENT软件进行了3维非定常的气固两相流仿真。通过对比Syamlal-O’Brien,Gidaspow,Mckeen和修正的Syamlal-O’Brien曳力模型中Ni基合金粉末输送的模拟结果,发现Mckeen模型得到的粉末流量与实验值相符。利用Mckeen模型,分别对不同沸腾气流量进行计算,其平均的粉末流量也与实验值接近,从而确定了Mckeen曳力模型适用于该类送粉器的数值模拟;并分析了2.6L/min的沸腾气流量下的气体与粉末的流化特性。结果表明,沸腾进气口2对送粉的影响不大,关闭该气流入口也可得到很好的送粉结果。这为激光熔覆送粉器结构改进和优化提供了理论依据。

用于激光再制造的沸腾式送粉器仿真与控制优化

设计了一种用于激光再制造的沸腾式送粉器,并基于PICF877A单片机开发了送粉器控制系统。为探索送粉器输送规律,以Fluent软件为工具,通过变化沸腾气流量值、送粉气流量值等参数,探讨气体输送流量大小、输送策略等对粉末输送特性的影响。在仿真研究的基础上,建立控制系统的控制策略,并以所开发的控制系统为实验平台对控制规律进行实验验证。实验结果证明:该系统控制精度高、稳定性好,能够满足再制造系统的需要。