低气压等离子体喷涂引射装置的数值仿真研究

低气压等离子体喷涂技术在材料表面涂层制备方面具有独特的技术优势,在航空航天、冶金及制造等行业领域具有广泛的应用前景。本文采用在等离子体喷枪外部加装引射装置方式进行粉末注入的设计,针对该技术应用中提升高熔点材料粉末加热雾化效果的问题,通过数值仿真计算的手段,分析了引射装置结构、粉末注入位置及粉末注入方向等因素对粉末颗粒加热雾化效果的影响。主要结论如下:加装引射装置进行粉末注入有利于提升粉末颗粒的加热和雾化效果;拉瓦尔喷管形式的引射装置有利于进一步提升粉末颗粒的加热雾化效果,但存在一定的粉末堵塞风险,扩张型喷管引射装置可以有效降低粉末堵塞风险,但粉末温度及整体加热雾化效果还需进一步优化。