陶瓷喷砂嘴内自由射流的有限元流场模拟与冲蚀磨损研究

喷砂嘴内流场的有限元分析是一篇深入研究喷砂技术核心部件——喷砂嘴内部流场特性的学术论文，由卯福生、冯益华和王丽三位作者共同完成，发表于山东轻工业学院机械工程学院。该研究基于喷砂的基本工作原理，即高压空气引射出含有磨料的低速气流，形成高速混合射流。喷砂嘴的设计对于提高喷砂效率和减少磨损至关重要，尤其是陶瓷喷砂嘴因其高硬度和耐磨性在现代设备中的广泛应用。 论文的核心内容包括建立了一个引射段的自由射流模型，该模型考虑了喷枪的结构特征和实际运行参数，如喷气嘴前的压力和背压环境。通过CFX等有限元软件进行流场模拟，研究人员得以深入理解喷砂嘴内部的流动特性，这些特性直接影响到磨料的运动轨迹和冲蚀磨损过程。通过对不同位置的流场性质进行分析，研究者揭示了这些因素如何影响喷砂嘴的冲蚀磨损特性，这对于优化喷砂嘴设计和改进喷砂工艺具有重要指导意义。 论文还提及了两个资助项目，一是高等学校博士学科点专项科研基金，二是山东省优秀中青年科学家科研奖励基金，这表明了该研究得到了学术界的重视和支持。研究方法上，由于喷枪内部的高速气流属于湍流状态，因此，作者采用了适用于此类复杂流场的数值模拟技术进行分析。 总结来说，这篇论文不仅提供了一种理论框架来理解喷砂嘴内流场的物理过程，而且为后续关于喷砂嘴冲蚀磨损机理的深入研究奠定了坚实的基础。通过这种有限元分析，工程师们可以更好地设计和维护喷砂设备，提升工作效率并延长设备寿命。