粉末喷涂技术作为一种表面处理工艺越来越多地被应用于工业生产中,其涂层具有微孔少、防腐性能好、并可一次进行厚膜喷涂等特点。由于现有的文丘里粉泵出粉效率不高,故本文对粉末喷涂中的文丘里粉泵内流场和粉末颗粒气固两相流耦合进行数值模拟,分析流场气固耦合特性,运用气体动力函数法设计新的粉泵,并进行局部优化,提高粉泵出粉效率。本文首先研究文丘里粉泵的发展,并根据计算流体力学理论给出文丘里粉泵仿真模拟的方法。在ICEM软件中对几何模型进行修复和网格划分,完成前处理。采用密度基求解器的显式格式和标准k-?两方程湍流模型对文丘里粉泵进行定常的数值模拟分析,观察粉泵流场的截面图,得到其内流场的速度矢量、静压和温度。在此基础上,采用欧拉-拉格朗日模型对粉泵进行气固两相流模拟,获得粉末的运动轨迹。基于以上方法,对两种广泛使用的文丘里粉泵进行数值模拟,并设计完成这两种文丘里粉泵的出粉量测试。测试结果表明数值模拟方法得到的结果与文丘里粉泵实际工作时的流场吻合,这种数值模拟方法适合粉泵出粉效率研究。针对粉泵存在的问题,结合气体动力函数法设计出几何结构更加合理的粉泵。仿真结果表明,新的设计基本解决了粉泵流场内的涡流状况和粉末颗粒流动不畅的现状。同时,进一步改变粉泵的局部结构参数,研究粉泵的出粉效率,获得粉泵局部结构参数与出粉效率之间的关系,从而提高粉泵的出粉效率。现今对文丘里粉泵的研究还处于试验为主的研究阶段,耗费大量的人力物力。因此,本文采用数值模拟、实验验证和优化设计的方法,将为降低产品开发周期,加快粉末喷涂技术的发展研究提供借鉴。本文建立的粉泵气固两相流模拟方法同样适应于其他工况下的喷射器内流场研究。