微滴喷射工艺参数与液滴形态关系的数值模拟

《机械科学与技术》 2021年03期

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微滴喷射工艺参数与液滴形态关系的数值模拟

高翔宇   杨伟东   王媛媛   屠熹远   张争艳   开通知网号

【摘要】：以微滴喷射的增材制造技术为研究对象,采用守恒水平集方法建立了液滴喷射过程的数值仿真的物理数学模型。通过仿真实验分析了液滴喷射的流场分布,采用曲面响应法的中心复合设计建立了拟合模型并进行了修正,提出了液滴喷射过中液滴成球距离和断裂高度分别与入口处压强脉冲的幅值与脉宽的拟合关系式。模拟结果表明:在液滴喷射过程中喷嘴入处的压强脉冲的幅值与脉宽和液滴形态之间有密切的关系,压强幅值与脉宽之间存在一个临界关系,当不满足这个关系时液滴无法从喷嘴口喷出,只有当压强幅值与脉宽满足这个临界条件时,液滴才能够克服喷嘴口处的表面张力顺利喷出;在满足喷射条件的情况下压强幅值与脉宽时间越大,喷出的液滴成球距离越远;压强幅值与脉宽时间越小,喷出的液滴成球距离越近。

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