| 超音速火焰喷涂(HVOF)多相流瞬时演化机理及敏感性分析 |
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| 引用本文： | 赵晓玉,李昌,李思语,刘鹏飞,韩兴.超音速火焰喷涂(HVOF)多相流瞬时演化机理及敏感性分析[J].中国表面工程,2024,37(1):148-159. |
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| 作者姓名： | 赵晓玉 李昌 李思语 刘鹏飞 韩兴 |
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| 作者单位： | 辽宁科技大学机械工程与自动化学院 鞍山 114051 |
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| 基金项目： | 辽宁省应用基础研究计划（2023JH2/101300226）；辽宁科技大学研究生科技创新项目（LKDYC202216） |
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| 摘 要： | 以航空煤油为燃料的超音速火焰喷涂（HVOF）技术在制备WC-Co涂层方面具有独特优势。目前对HVOF热喷涂稳态过程的研究无法揭示燃料液滴在燃烧室中的动态燃烧行为。液体燃料进入燃烧室前需要雾化，量化揭示燃料燃烧反应瞬时演化机理是优化喷涂工艺的关键。基于JP5000喷枪建立HVOF热喷涂过程瞬时演化数值模型。将煤油液滴破碎、气化过程、燃烧反应焰流与喷涂粒子直接耦合。采用双向耦合欧拉-拉格朗日方法跟踪连续相和离散相，以realizable k-ε湍流模型、一步反应涡耗散模型（EDM）表述喷涂燃烧焰流特性。通过KHRT(Kelvin-Helmholtz Rayleigh-Taylor)破碎模型描述航空煤油液滴破碎过程。基于可靠性理论，综合分析煤油液滴直径、氧气/燃料比率及反应物质量流量对喷涂粒子飞行行为的影响。结果表明：氧气/燃料比率对粒子温度影响程度最大，煤油液滴直径对粒子速度影响最大。HVOF瞬时演化模型可以直观呈现燃料的动态行为及喷涂粒子的飞行特性，可为优化热喷涂工艺提供参考和理论支撑。
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| 关 键 词： | 超高音速火焰喷涂(HVOF) 多相流 瞬时演化 灵敏度分析 |
| 收稿时间： | 2023/3/19 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/4/18 0:00:00 |
Transient Evolution Mechanism and Sensitivity Analysis of Multiphase Flow in HVOF Thermal Spraying |
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| ZHAO Xiaoyu,LI Chang,LI Siyu,LIU Pengfei,HAN Xing.Transient Evolution Mechanism and Sensitivity Analysis of Multiphase Flow in HVOF Thermal Spraying[J].China Surface Engineering,2024,37(1):148-159. |
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| Authors: | ZHAO Xiaoyu LI Chang LI Siyu LIU Pengfei HAN Xing |
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| Affiliation: | School of Mechanical Engineering and Automation, University of Science and Technology Liaoning,Anshan 114051 , China |
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