【正文】 e standard k–ε turbulent flow model, and the discrete phase is puted by building particle track model. There are assumptions as below in the model: (1) the particle’s movement is steady, and the powder and gas have the same velocity。 GK is the rate of production of kiic energy of turbulence。 C1, C2, and Cm are the experience constant。,30176。,50176。,45176。 μ is the dynamic viscosity of the fluid。 YM is the contribution of pulse expansion in pressive turbulence。 (3) inertia force and gravity are included, while mass force and lifting force are ignored。Gangxian Zhu amp。 沈陽理工大學學士學 位論文 33 在成文過程中，我還得到了來自同學的寶貴建議，同時還得到了朋友的支持和幫助 ，在此一并致以真誠的謝意。 時，粉末的匯聚性能較好。 時，粉末匯聚的速度矢量圖 沈陽理工大學學士學 位論文 31 圖 75176。 時，粉末匯聚的速度矢量圖 沈陽理工大學學士學 位論文 29 圖 65176。 、 75176。由此可見，當保護氣進口速度為，粉末的匯聚性能較好。 粉氣非同角時匯聚特性數(shù)值模擬 氣腔進口速度對匯聚性能影響 選取粉腔的錐角角度為 60176。結果見圖 。由此可見，當粉腔和氣腔的錐角角度均為 60176。 時，粉末匯聚的速度矢量圖 , 圖 75176。 時，粉 末匯聚的速度矢量圖 圖 氣腔和粉腔錐角角度均為 65176。 、 75176。本論文重點研究了粉腔錐角、氣腔錐角和氣腔進口速度對粉末匯聚的影響。 ，粉末的匯聚性能模擬。 粉腔錐角變化的匯聚性能比較，選取氣腔進口速度為 ，粉腔的錐角角度分別為 60176。 氣腔進口速度對匯聚性能影響，選取以上模擬匯聚特性較好的兩腔的錐角角度時，考察氣腔的進口速度分別為 5m/s、 、 10m/s 時粉末的匯聚性能。 、 65176。通過 按鈕將兩點連成直線。 總而言之，對于模擬復雜流場結構的不可壓縮 /可壓縮流動來說， FLUENT 是很理想的軟件。 （ 9）多空介質流動計算。 （ 5）多層次移動參考系問題，包括動網(wǎng)格界面和計算動子 /靜子相互干擾問題的混合面等問題。 （ 1）對流傳熱，包括自然對流和強迫對流。 （ 2）可壓、不可壓流。 （ 3） GAMBIT—— FLUENT提供的網(wǎng)格生成軟件。因為 C 語言在計算機的分配使用上非常靈活，所以 FLUENT 也在這方面擁有很大的靈活性，并可以在“客戶 /服務器”模式下進行計算?？梢杂糜谠煨凸ぷ鞯腃AD軟件包括 IDEAS、 Pro/E、 Solidworks、 Solidedge等。 FLUENT軟件采用非結構網(wǎng)格與適應性網(wǎng)格相結合的方式進行網(wǎng)格劃分。用矢量符號可寫為： ? ?ρ ρ 0div Ut? ??? （ ） 對于不可壓縮流體，密度為常數(shù)，連續(xù)性方程簡化為： ? ? 0div Ut? ?? ??? （ ） 沈陽理工大學學士學 位論文 7 d y d x d z z x y ρ， p U { u v w } 圖 空間微元體 動量守恒定律 對微元體圖 ，應用 Newton 第二定律在流體流動中的表述 ： [微元體中流體動量的增 加率 ] = [作用在微元體上的合力 ] 并引入 Newton 切應力公式及 Stokes 的表達式，可得三個速度分量的動量方程： u – 動量方程： ? ? ? ? ? ? ? ?+2 yv uv v v w v pt x y z yu v v v wdiv U Fx y x y y z z y? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? () v – 動量方程： ? ? ? ? ? ? ? ?+2 yv uv v v w v pt x y z yu v v v wdiv U Fx y x y y z z y? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? () w – 動量方程： ? ? ? ? ? ? ? ?+2 zw uw v w w w pt x y z yu w w v wdiv U Fx z x z z y z y? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ??? ???? () 沈陽理工大學學士學 位論文 8 其中： η —— 流體的動力黏度； ? —— 為流體的第二分子黏度，對氣體可取 2/3? 。并且對于送粉器綜合化的研究，將更有利于實現(xiàn)激光熔覆加工成套設備的集成化和一體化。 目前送粉技術存在的問題 隨著激光技術的發(fā)展，經(jīng)過多種嘗試 ，國內外已經(jīng)研制出很多類型的送粉器。 沈陽理工大學學士學 位論文 5 （ 7）沸騰式送粉器：是基于氣固兩相流原理設計的。 （ 5）鼓輪式送粉器：其工作原理是基于重力場，對于顆粒比較大的粉末，因其流動性好能夠連續(xù)送粉，并且機構簡單。但在輸送顆粒較小的粉末時，容易團聚，流動性較差，送粉的連續(xù)性和均勻性差，容易造成出粉管口堵塞。由于是靠螺紋的間隙送粉，送粉量不能太小，所以很難實現(xiàn)精密激光熔覆加工中所要求的微量送粉，并且不適合輸送不同材料的粉末。為改變此落后局面，西安交通大學已建立了中國快速成型制造網(wǎng)絡站點，為我國快速成型制造制造商、快速成型制造技術應用服務中心、科研院校及廣大用戶提供信息服務。 國內研究現(xiàn)狀 為了加快快速成型制造技術在我國的發(fā)展，國家已組織實施了快速成型技術應用研究和推廣服務工作。美國的各種快速成型制造系統(tǒng)基本上都是在美國國家自然科學基金會的資助下研發(fā)并實現(xiàn)商品化 的。 Lin[ 7] 研究了雷諾數(shù)為 2021 時 , 同軸送粉噴嘴內的氣粉兩相流動 , 計算和分析了粉末流濃度的分布規(guī)律 。 附 錄 .............................................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 設定邊界類型 ....................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 同軸送粉噴嘴模型 ........................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 軟件的靈活設置 .................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 能量守恒方程 ....................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 2 計算流體學的基本原理 .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 國內研究情況 ....................................................................... 錯誤 !未定義書簽。沈陽理工大學學士學 位論文 1 目 錄 1 緒 論 ....................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 國外研究情況 ....................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 目前送粉技術存在的問題 ...................................................... 錯誤 !未定義書簽。 動量守恒方程 ....................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 網(wǎng)格劃分技術 ....................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 4 同軸送粉噴嘴模型的建立 ........................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 劃分網(wǎng)格 .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 .......................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。在同軸送粉中 , 由于粉末流與激光束同軸輸出 , 所以當粉末匯聚性差、匯聚焦距太小時 ( 粉末匯聚焦距是指噴嘴出口到粉末匯聚焦點的距離 ) , 在成形過程中粉末的反彈容易造成噴嘴堵粉而影響零件的成形質量 , 國內外針對這一問題已做了大量的研究。 課題背景與現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀 近年來，采用快速成型制造設備最積極的地區(qū)是東亞（尤其是韓國、新加坡及我國的香港）。澳大利亞建立了主要由快速成型制造領域的工業(yè)企業(yè)和學術機構參與的“歐洲快速原型制造行動（ EARP）”項目。但快速成型制造技術在國內的應用還不十分廣泛，設備安裝臺數(shù)不多，目前僅限于大型企業(yè)。但是不適用于大顆粒粉末的輸送，容易堵塞。 沈陽理工大學學士學 位論文 4 （ 3）刮板式送粉器：對于顆粒較大的粉末流動性好，易于傳輸。能夠在一定程度上實現(xiàn)精密熔覆中要求的微量送粉，但是它是靠自身的重力輸送粉末，必須是干燥的粉末，否則容易堵塞，送粉的重復性和穩(wěn)定性差，對于不規(guī)則的粉末輸送，輸送時在毛細管中容易堵，所以只適合于球形粉 末的輸送。并且對于超細粉末的輸送不穩(wěn)定，在出粉管處超細粉末容易團聚，發(fā)生堵塞。沸騰式送粉器對于粉末的流化和吹送都是通過氣體來完成的，所以避免了前面螺旋式，刮板式等粉末與送粉器元件的機械摩擦，對粉末的粒度和形狀有較寬的適用范圍。所以，對于超細粉末的輸送和實現(xiàn)微沈陽理工大學學士學 位論文 6 量輸 送將是以后送粉器研究的重點。 質量守恒定律 對固體在空間位置的微元體（如圖 ），質量守恒定律可以表述為： [單位時間內微元體中流體質量的增加 ]=[同一時間內流入該微元體的凈質量 ] 由此可得質量守恒方程（又稱連續(xù)性方程， continuity equation） : ? ? ? ? ? ? 0t v v wx y z???? ???? ? ? ? ?? ? ? ? （ ） 上式中的后三項是質量流密度（通量）（單位時間內通過單位面積的流體質量） U?的散度。 能量守恒方程 對微元體（圖 所示），應用能量守恒定律的表述 ： [微元體內熱力學能的增加率 ]= [進入微元體的凈熱流量 ] + [體積力與表面力對微元體做的功 ] 在引入導熱 Fourier