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专利号: 2021103146698
申请人: 辽宁科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于混合式的全周期AC‑HVAF热喷涂数值模拟方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)利用前处理软件建立AK07喷枪内部几何尺寸及自由射流区域几何模型,并对其划分网格以建立计算区域;

2)以步骤1)建立计算区域为对象,设置组分传输气相模型、重归一组化k‑ε湍流模型和涡耗散燃烧模型的参数;

3)在步骤2)模型基础上,将离散相模型与气相模型耦合以预测粒子飞行行为;

4)定义材料属性,设置混合气体参数及WC‑12Co粒子物性参数;

5)为上述建模施加边界条件,使用SIMPLE算法处理压力与速度耦合,方程均采用二阶迎风离散化方法计算求解;

6)确定监控变量及收敛标准,对模型反复迭代计算,依据收敛标准判断结果收敛与否;

7)利用后处理软件提取计算结果,获取流场瞬态演变规律、粒子温度和速度;

8)利用Abaqus/Explicit软件建立粒子碰撞沉积数学模型;

9)设置基体和粉末粒子的Johnoson‑Cook本构参数以赋予几何模型材料属性;

10)以8)步骤建立的几何模型为对象,将粒子与基体调整合适位置装配几何模型,并划分网格;

11)对基体施加面固定约束,粒子与基体1/2对称面上施加对称约束;以步骤7)的后处理软件计算结果中提取粒子温度和速度作为粒子初始加载条件;

12)设定粒子与基体间使用面面接触算法,且假设粒子与基体一旦接触就不再分离;

13)利用显示动态算法求解,其中时间步长Time period为1E‑007,提交任务Job以分析计算;

14)通过可视化模块查看提取计算结果数据,最终完成全周期AC‑HVAF热喷涂数值模拟。

2.根据权利要求1所述的一种基于混合式的全周期AC‑HVAF热喷涂数值模拟方法,其特征在于,所述的步骤6)中,利用Fluent18.2软件对模型反复迭代计算。

3.根据权利要求1所述的一种基于混合式的全周期AC‑HVAF热喷涂数值模拟方法,其特征在于,所述的步骤8)中,利用商业软件Abaqus/Explicit建立粒子碰撞沉积数学模型。