自由磨料射流轴心磨料速度模型及分析

为了研究自由磨料射流轴心磨料速度,以自由磨料射流轴心磨料为研究对象,利用自由磨料射流轴心流体速度方程及磨料运动方程,建立了自由磨料射流轴心磨料速度模型,并基于等分法和迭代算法的数值求解方法,求解了该速度模型,得出了自由磨料射流轴心磨料速度变化规律,最后利用PIV实验对该速度模型进行了验证。结果表明:(1)自由磨料射流轴心磨料速度随着磨料运动距离的增加先增大后减小;在初始段末端磨料速度未达到速度最大值,磨料速度最大值出现在基本段内。(2)自由磨料射流轴心磨料速度PIV实测值与理论值的变化趋势基本一致;实测值与理论值的平均百分比误差和标准偏差分别小于3%和2 m/s,吻合较好,验证了模型的正确性和准确性。

前混合磨料射流磨料速度测试的新方法

前混合磨料射流超强的打击力主要是由高速磨料群提供的,因此,磨料速度测试是磨料打击力分布规律等研究的基础。针对传统研究方法的不足之处,笔者提出采用PIV技术结合自主编程设计的磨料中心识别程序,实现非接触式测试手段下磨料速度测试实验研究,并利用该方法简要分析了喷嘴结构对磨料速度的影响。结果表明,在一定范围内增加直线段长度有利于提高喷嘴出口处磨料的速度,表明在喷嘴直线段末端磨料依然处于明显的加速状态;增加收敛段长度对提高喷嘴出口处磨料速度有一定的作用,但磨料速度增幅不大;收敛角较大时,液相在收敛段前半段加速缓慢而在后半段过于剧烈,因磨料颗粒加速滞后于液相的原因导致喷嘴出口处磨料速度降低。

多种后混合磨料水射流喷嘴的数值模拟及分析比较

针对传统的后混合磨料水射流喷嘴中的磨料与水混合均匀性差,磨料射流能量低的问题。本文基于CFD欧拉多相流模型,利用Fluent软件对比磨料侧进式喷嘴、磨料中进式喷嘴以及改进的磨料中进式喷嘴在相同边界条件下计算得到的内外流场结果。分析结果表明:磨料侧进式喷嘴的磨料主要分布在速度较低的区域,未能进入高速水流内部,导致喷嘴内外流场的中心位置磨料射流能量低,磨料与水混合均匀性差;磨料中进式喷嘴很好的解决了磨料不能进入高速水流内部的问题,磨料体积分数和磨料速度从中心向外逐渐减小,射流效果明显改善;改进的磨料中进式喷嘴减小了高速水流在原磨料中进式喷嘴混合腔内的碰撞损耗,磨料在外流场的速度及动能都有一定提高。

磨料水射流冲击材料壁面的模拟与试验

为了在小尺度范围内揭示磨料水射流的作用机理,对工作压力为250 MPa时磨料射流在靶距为3.0 mm处的断面上的射流中心、射流外缘以及两者平均速度进行计算.利用有限元软件对不同厚度的钢板在上述3个速度下进行冲击计算.结果表明:边缘处由于磨料速度较小,对钢板的冲击产生较小的形变,钢板表面出现微小的破坏,磨料被反弹;磨料速度在平均速度附近时对钢板的冲击使钢板出现较大的形变,且表面的破坏较明显,此时磨料颗粒嵌入到钢板内;在射流中心处由于磨料的速度较高,直接将钢板穿透,钢板的形变量比边缘处磨料作用时的更小.在相同条件下进行试验,利用光学轮廓仪对实际切割断面的粗糙度进行显示以验证模拟结果,模拟结果与试验结果基本吻合.

磨料流加工壁面滑动特性的研究

对磨料流加工存在的壁面滑动现象进行了研究 .研究结果表明 :磨料平均速度存在着临界值 ,在高于平均速度时存在壁面滑动现象 .同时壁滑速度随磨料平均速度增加而增大 .磨料粘度升高 ,会使临界值平均速度减小 ,而壁滑速度增加的程度却增大 .存在壁滑是实现磨料流加工的前提条件 .磨料载体内加入润滑剂有利于产生壁滑 ,但过分的润滑会降低磨料游流的加工效果 ,因此 ,对某一加工条件 ,润滑剂的含量应有一最优值 .

一种新型磨料射流除鳞喷头内外流场的数值模拟及实验研究

为了加强磨料颗粒流在工业除鳞上的作用效果,提出一种新型磨料射流除鳞喷头,并在额定工况条件下进行数值模拟,得到了6组不同靶距下的外流场数值结果。结果表明:该新型磨料射流除鳞喷头在外流场的磨料颗粒主要集中于靶面中心区域,磨料颗粒流沿靶面各方向的速度梯度变化较小,速度大小分布较均匀,喷头有较好的除鳞效果,且拟合的磨料颗粒流在外流场的有效除鳞宽度随喷头靶距变化的经验公式结果也与实验结果基本吻合。该新型喷头及相关结果可为磨料射流除鳞喷头的选型及优化设计提供一定的参考及理论支撑。

影响测定无釉陶瓷砖耐磨性压力调校的因素

本文介绍了陶瓷砖的定义和分类、无釉陶瓷砖耐磨性的测定原理、测定方法,以及在测定中应做好耐磨试验机压力调校,要考虑耐磨试验机平衡鉈的质量、磨料下料速度、摩擦钢轮转数、浮法玻璃的生产厂家的不同对无釉陶瓷砖耐磨性压力调校的影响。