高速フレーム溶射ガン内のガスと粒子の挙動に及ぼす管摩擦,冷却,ノズル形状の影響に関する準一次元解析

摘要

高速フレーム溶射ガン内の燃焼ガスと粒子の流動状態に及ぼす管摩擦と冷却の影響を準一次元解析により調べた．さらに，スロートから出口までの軸方向長さが230 mmで末広部長さが異なる3種類のノズルについて粒子の速度，温度および溶融割合を調べた．本論文で得られた結論を以下に示す．(1)管摩擦によりノズル内のガス速度は減少し，ガス温度は増加する．その結果，粒子速度は減少し，粒子温度は増加する．(2)冷却によりノズル内のガス速度は増加し，ガス温度は減少する．その結果，粒子速度は増加し，粒子温度は減少する．(3)末広部の下流に長いバレルをもつHVOF溶射ガンでは，ガスと粒子の速度に及ぼす影響は冷却よりも管摩擦のほうが大きい．いっぼう，ガスと粒子の温度に及ぼす影響は，管摩擦よりも冷却のほうが大きい．(4)末広部とバレル部の軸方向長さを同等にすることで，ノズル出口で最大の粒子速度が得られる．