【摘 要】
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针对不同喷嘴结构快速成型制备多孔陶瓷,坯体出现开裂、分层的差异性。采用VOF方法分析喷嘴内部流场空气-泥料两相流相互作用,构建气-固两相流层流模型数值模拟多孔陶瓷快速
【基金项目】
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国家自然科学基金(NO.51365018);江西省科技支撑计划(NO.20151BBE50041)
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针对不同喷嘴结构快速成型制备多孔陶瓷,坯体出现开裂、分层的差异性。采用VOF方法分析喷嘴内部流场空气-泥料两相流相互作用,构建气-固两相流层流模型数值模拟多孔陶瓷快速成型喷嘴内部三维流场,分析直角型、收缩型和扩张型喷嘴结构对速度大小、压力分布和泥料体积分数的影响。结果表明:泥料通过直角型、收缩型和扩张型喷嘴,最大压力分别为4.0×10~5 Pa、3.0×10~5 Pa、2.0×10~5 Pa,各占喷嘴总面积约65%、45%、45%;扩张型喷嘴出现约占喷嘴总面积6%的空气芯,直角型和收缩型喷嘴速度分布较均匀,无空气芯;数值分析和实验结果基本吻合,误差在13.7%以内,收缩型喷嘴制备多孔陶瓷可有效避免泥料分层、开裂且减少能量损失,为多孔陶瓷快速成型喷嘴结构设计优化提供一定理论依据。
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