送粉气流对冷喷涂流场及粒子速度影响的数值模拟

唐文勇　陈清华　陈子云　张学清　柴伟伟　贺志强

摘要：通过建立二维数值模型，利用计算流体力学软件进行数值模拟，研究了送粉气流压力和温度对冷喷涂过程中流场及粒子速度的影响，结果表明：啧涂中不可忽略送粉气流对流场及粒子速度的影响；为将粉末注入喷管，送粉气流的出口压力不能小于出口处的主气流压力，但增大送粉气流压力会使得进入喷管渐缩段的送粉冷气体流量增大，从而排挤高温主气流，同时也降低喷管气体流动的滞止焓，导致喷管喉部声速减小，不利于粒子加速；增加主气流温度对粒子加速效果不明显，而增加送粉气流温度可有效提高粒子撞击基板的速度，进而提高粉末粒子的沉积效率。