Виконано розрахунок температурно-швидкісних параметрів частинок при зіткненні з підкладкою з використанням метода обчислювальної газодинаміки для надзвукового сопла СК-20 установки холодного газодинамічного напилювання (ХГН) низького тиску ДИМЕТ-405. Використання цього методу пояснюється тим, що одновимірна ізоентропійна газодинамічна модель, яка зазвичай використовується для розрахунку параметрів потоку, описує його лише вздовж осі сопла, без урахування теплообміну з соплом і втрат на тертя об внутрішні стінки, що призводить до отримання завищених результатів розрахунків. Попередньо встановлено, що різниця в значеннях, отриманих числовим моделюванням і шляхом розрахунків одновимірної ізоентропійної моделі, становить менше 10 %. Числове моделювання динаміки двофазного потоку процесу холодного напилювання виконано з використанням програмного пакета Ansys Fluent Academic. Досліджено вплив початкових параметрів процесу холодного напилювання, а саме температури і тиску на вході в сопло, на зміну температури та швидкості частинок алюмінію діаметром 25 мкм у момент зіткнення з підкладкою. Отримано значення температурно-швидкісних параметрів частинок залежно від їх розміру. Отриману температуру частинки в момент зіткнення з підкладкою було використано для розрахунку критичної швидкості напилювання алюмінієвого порошку - швидкості, необхідної для утворення покриття. Відомо, що формування покриття при ХГН залежить від швидкості частинок порошку. Для кожного матеріалу існує своє значення критичної швидкості, при якій починається процес формування покриттів. При швидкостях частинок вище критичної відбувається їх зчеплення з підкладкою й утворення покриття, зумовлене пластичною деформацією частинок, а при швидкостях нижче критичної спостерігається ерозія поверхні або напилювання з низькою ефективністю за певних умов. В результаті моделювання і розрахунків критичної швидкості напилювання було побудовано вікно напилювання, тобто область значень швидкостей і температур частинок алюмінієвого порошку в залежності від температури та тиску повітря на вході в сопло, при яких можливе утворення покриттів.

  Повний текст PDF - 521.837 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"