大涡模拟Smagorinsky模型用于磨粒流精密加工喷嘴的质量控制研究

李俊烨; 卢慧; 苏宁宁; 张心明; 张宏伟

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大涡模拟Smagorinsky模型用于磨粒流精密加工喷嘴的质量控制研究

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cqvip:为研究固液两相磨粒流加工喷嘴小孔过程中的流场分布、涡旋形成规律及涡旋的存在对磨粒流加工的影响机制,采用Smagorinsky亚格子模型对磨粒流加工喷嘴小孔的流道进行大涡数值模拟,并使用磨粒流对变直径喷嘴工件进行加工试验。数值模拟发现磨粒流流体中磨粒与壁面的碰撞与剪切作用随流体的速度增大而增大,同一截面的速度存在速度差,其中还伴随涡旋的存在;通过试验研究发现:经固液两相磨粒流加工后的喷嘴小孔表面质量得到明显提高,喷嘴经过四次不同入口速度的磨粒流加工后大孔处表面粗糙度Ra由1.24μm降至0.542μm,小孔处表面粗糙度Ra由1.21μm降至0.437μm。结论显示固液两相磨粒流加工技术可有效提高被加工喷嘴工件的内表面质量,加工时同一截面的速度存在速度差,速度差的存在利于涡旋的形成,涡旋的存在利于提高磨粒流加工过程的剪切作用,有助于获得高质量的喷嘴小孔内通道表面。

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来源
《中国机械工程》 |2020年第10期|1169-1174|共6页
作者
李俊烨; 卢慧; 苏宁宁; 张心明; 张宏伟;
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作者单位

长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室长春 130022;

长春设备工艺研究所长春 130012;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类摩擦与磨损;
关键词
大涡模拟; 亚格子模型; 磨粒流加工; 喷嘴小孔; 表面质量;

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