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冷喷涂材料表面改性技术中的超音速射流流场数值研究

王以飞  
【摘要】: 本文以冷喷涂工艺中的射流过程为研究对象。在研究过程中,将扩展SIMPLE算法(考虑密度修正)应用到全马赫数范围内、尤其是超音速流动中,计算中对激波处理采用了激波捕捉方法。利用现有的计算软件PHOENICS,对单相超音速自由射流进行了数值模拟,计算结果与理论分析相一致,表明本文计算结果的可靠性和PHOENICS的适用性,证明文中关于边界条件的设置、差分格式的选取经验是成功的,为扩展SIMPLE算法和激波捕捉法在冷喷涂工艺特别是超音速两相流的数值模拟积累了宝贵的经验。在此基础上,将扩展SIMPLE算法和激波捕捉法运用到超音速冲击射流的计算中,获得了满意的结果。超音速自由射流和超音速冲击射流的计算结果将用于指导冷喷涂实验,对其进行优化。最后本文对超音速两相射流作了初步的研究,得出了一定的结果,为进一步数值模拟超音速两相射流打下了坚实的基础。


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