等离子喷涂层片形成过程流体动力学模拟

摘要

建立了等离子喷涂层片形成过程的流动、传热和凝固耦合的三维数学模型,基于计算流体力学软件Fluent,运用有限体积法（FVM）离散控制方程,流体体积跟踪法（VOF）追踪熔滴自由表面,模拟了镍熔滴撞击基底表面形成层片的流体动力学过程,并对结果可视化输出.结果表明,撞击开始时刻,压力在撞击点出现最大值,熔滴内部压力场呈＂蘑菇云＂状,撞击压力分布从撞击点向熔滴上部递减;熔滴撞击后沿径向铺展,速度矢量场出现两个对称漩涡,在基底导热和熔体流动传热综合作用下,铺展熔滴内部温度场呈＂驼峰＂状分布;熔滴铺展速度最大值滞后最大撞击压力0.03μs出现.