高速气流下金属线材熔融液滴形成及脱落过程模拟

摘要

在等离子电弧喷涂(Plasma-arc wire spraying)工艺中,高速气流下金属线材的熔融与液滴的形成及脱离直接影响制备涂层的微观结构和质量。为了更好地理解熔滴形成及脱落的规律,本文建立了在高速气流驱动下金属线材熔融形成液滴及脱落过程的数学模型,对熔融金属的物理性质(表面张力、粘度、密度)以及入口流速对熔滴形成及脱落过程的影响分别进行了分析,结果表明表面张力与粘度越大,熔滴的脱落时间越长,主熔滴的脱落半径越大,其中表面张力占主导地位;密度与入口流速越大,熔滴的脱落时间越短,主熔滴的长度越长、脱落半径越大。