电磁磨料射流直管射流水介质运动特性数值模拟分析

针对传统磨料设备存在的技术瓶颈,结合电磁磨料射流的技术优势,建立标准的k-ε涡黏模型.基于有限体积法方法模拟加速后的金属磨料粒子对水平圆管流道内水介质的加速和受力特性,揭示金属磨料粒子周围附近水介质的加速影响规律。研究表明,除金属磨料粒子前端附近水介质,金属磨料粒子表面附近其他区域水介质受到压力值较小,金属磨料粒子上侧和下侧附近水介质压力最小;距离金属磨料粒子中心10 mm甚至更远距离,水平圆管管道流体速度变化趋于平缓,水平圆管中心轴线附近水介质区域速度达2. 3 m/s左右;金属磨料粒子前端附近水介质加速趋势相对缓慢,金属磨料粒子后端附近水介质加速趋势显著,在金属磨料粒子后端附近水介质速度峰值可达到14 m/s。

新型电磁磨料射流加速效果理论分析及仿真

针对现代磨料射流技术工作连续性差的问题,基于新型电磁磨料射流技术提出通过电磁磨料射流的二次加速提高工作连续性的想法。应用磁流体推进技术理论,研究了电磁磨料射流的加速效果,射流速度提高了√2倍。文中应用ANSYS软件仿真分析了电磁磨料射流的加速效果,为便于仿真分析将圆形通道设置为方形通道,射流速度提高了1.163倍。搭建了试验装置验证电磁磨料射流的加速效果:射流速度提高了1.387倍。试验研究了不同磨料形状、磨料直径、电压与电磁磨料射流加速效果的规律变化,试验结果表明:球形磨料相对圆柱形磨料加速效果较好,球形磨料存在最优直径15mm使加速效果较好,射流速度随电压增大而增大,提出通过对电压进行精确控制而提高加速效果的想法。