基于CFD的多孔陶瓷快速成型喷嘴结构设计优化

基于CFD的多孔陶瓷快速成型喷嘴结构设计优化

论文摘要

针对不同喷嘴结构快速成型制备多孔陶瓷,坯体出现开裂、分层的差异性。采用VOF方法分析喷嘴内部流场空气-泥料两相流相互作用,构建气-固两相流层流模型数值模拟多孔陶瓷快速成型喷嘴内部三维流场,分析直角型、收缩型和扩张型喷嘴结构对速度大小、压力分布和泥料体积分数的影响。结果表明:泥料通过直角型、收缩型和扩张型喷嘴,最大压力分别为4.0×105Pa、3.0×105Pa、2.0×105Pa,各占喷嘴总面积约65%、45%、45%;扩张型喷嘴出现约占喷嘴总面积6%的空气芯,直角型和收缩型喷嘴速度分布较均匀,无空气芯;数值分析和实验结果基本吻合,误差在13.7%以内,收缩型喷嘴制备多孔陶瓷可有效避免泥料分层、开裂且减少能量损失,为多孔陶瓷快速成型喷嘴结构设计优化提供一定理论依据。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 喷嘴结构设计
  • 2 数值求解方法
  •   2.1 VOF方法
  •   2.2 控制方程
  •   2.3 方程离散及求解
  • 3 物理模型
  •   3.1 边界条件
  •   3.2 网格划分
  • 4 数值求解结果与讨论
  •   4.1 速度场分布
  •   4.2 压力场分布
  •   4.3 泥料体积分数分析
  • 5 实验分析
  •   5.1 实验设计
  •   5.2 实验结果与讨论
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 江竹亭,甘振华,吴南星,余冬玲,廖达海

    关键词: 喷嘴结构,方法,空气芯,分层,结构优化

    来源: 中国陶瓷 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 无机化工

    单位: 景德镇陶瓷大学机械电子工程学院

    基金: 国家自然科学基金(NO.51365018),江西省科技支撑计划(NO.20151BBE50041)

    分类号: TQ174.6

    DOI: 10.16521/j.cnki.issn.1001-9642.2019.07.003

    页码: 16-22+28

    总页数: 8

    文件大小: 2378K

    下载量: 99

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