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激光熔覆中粉嘴流场的数值模拟.pdf
第35卷第3期 中 国 激 光 V01．35．No．3 2008年3月 CHINESE OFLASERS March，2008 JOURNAL 文章编号：0258—7025(2008)03—0452—04 激光熔覆中粉嘴流场的数值模拟 杨 楠 杨洗陈 (天津工业大学激光技术研究所，天津300160) 摘要建立了激光熔覆中由粉嘴输出的保护气体一金属粉末两相流场计算模型，应用FLUENT软件进行计算。该 模型中考虑了两相流中动量和质量的传输。分析了金属粉末流场的水平方向和中心线上的速度分布规律，以及粉 嘴内外粉末流的速度矢量分布规律。计算结果表明，中心线处粉末流速度分布先呈现微小的增大减小过程，而后 单调递增，大约从粉嘴下方100mm后呈线性递增；速度水平分布先在中心线附近达到最大而后在径向距离6～ 11mm区间内线性递减至零。在相同的工艺参数下，应用数字粒子图像测速(DPIV)技术对同一流场进行检测，计 算值和测量值吻合较好。结果表明，所建立的保护气体一金属粉末流速度场模型是可靠的，该模型对掌握流场参数 分布和进一步指导粉嘴尺寸设计有一定的参考作用。 关键词激光技术；粉末流速度场；数字粒子图像测速技术；粉嘴 124 文献标识码A 中图分类号TN249；TF Numerical of Fieldof SimulationFlow NozzleinLaser Cladding Nan Xichen Yang Yang (Laser 300160，China) ProcessingCenter，Tia力inPolytechnicUniversity，Tianjin AbstractAnumericalmodelof distributionof two flowfield velocity shieldinggas-metalpowderphases output fromnozzleinlriser iS it the established，andiscalculatedFLUENTsoftware．Inthismodel，the cladding by influences ofmomentumandmasstransmissiononthetwo flowaretakenintoconsideration．Themetal phases flowfield distributiononhorizontalandcenterline is wellasthe vector powder velocity analyzed。as velocity distributionof flowinsideoroutsidethe that powder nozzle．Theresultsshow oncenter
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