Модель CFDEM нагрева и ускорения частиц при холодном напылении

Холодное напыление является перспективным методом обработки тугоплавких металлов.

Порошковый материал ускоряется и нагревается в потоке газа от сверхзвукового сопла, достигая скорости, достаточной для сцепления частиц с подложкой из-за пластической деформации. Когезионное поведение частиц в основном определяется их скоростью и температурой. Они контролируются давлением и температурой газа на входе сопла. Корреляция параметров газового давления и температуры технологического процесса со скоростью и температурой частиц возможна на основе численного моделирования. В ходе 19-го семинара Plansee Карл-Хайнц Лейц (Karl-Heinz Leitz) представил имитационную модель CFDEM для нагрева и ускорения частиц на основе OpenFOAM и LIGGGHTS. В CFDEM расчеты вычислительной гидродинамики (CFD, computational fluid dynamic) для потока газа, основанные на методе конечных объемов, сочетаются с описанием частиц на основе метода дискретных элементов (DEM, discrete element method). Прогнозирование имитационной модели проверяется на основе аналитического описания для сопла холодного напыления и подтверждается экспериментально измеренными скоростями частиц. На основе данной экспериментальной проверки можно сделать вывод о том, что для моделирования холодного напыления CFDEM наилучшей является модель сопротивления Коха и Хилла.

Прочтите полную версию статьи.

Здесь вы можете найти больше новостей о семинаре Plansee.