杨姝, 陈陟, 亓昌(通讯作者), 裴连政, 廖相巍. 熔体尖端锥角对气雾化制粉中雾化过程影响研究[J]. 粉末冶金技术.
引用本文: 杨姝, 陈陟, 亓昌(通讯作者), 裴连政, 廖相巍. 熔体尖端锥角对气雾化制粉中雾化过程影响研究[J]. 粉末冶金技术.
Study on the effect of melt tip taper angle on atomization process in gas atomization[J]. Powder Metallurgy Technology.
Citation: Study on the effect of melt tip taper angle on atomization process in gas atomization[J]. Powder Metallurgy Technology.

熔体尖端锥角对气雾化制粉中雾化过程影响研究

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  • 中图分类号: TF123

Study on the effect of melt tip taper angle on atomization process in gas atomization

  • 摘要: 气雾化制备的3D打印用球形粉末粒度小,球形度高,适合大规模工业化生产。雾化喷嘴作为气雾化制粉的核心部件,其关键结构参数,例如导流管的熔体尖端锥角,可显著影响雾化效果。通过调节气体压力、温度等工艺参数可提高气雾化性能;与之相比,改变熔体尖端锥角更有效、更经济。本文基于计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)方法,利用商用CFD软件FLUENT对气雾化过程中高温高压密闭雾化室内复杂的多相流进行了可视化仿真计算,模拟了不同熔体尖端锥角下的雾化室内部流场。结果表明,改变熔体尖端锥角(16°、22°、28°、34°、40°和46°)可改变气体流动方向,且随着锥角的变化,单相流场中的滞点位置、滞点压力和抽吸压力呈现规律性特征。以此为基础,分析了单相流场中各因素对熔体破碎效果的影响。其次,由于流场的变化导致一次雾化形状的改变,采用VOF(volume of fluid)模型对一次雾化过程进行了数值模拟。结果表明,一次雾化后质量中径(mass median diameter, MMD)也随熔体尖端锥角的变化而变化。通过改变熔体尖端锥角,可有效控制一次雾化后的液滴尺寸分布。在所研究的情况下,当熔体尖端锥角为34°时,最小MMD为304 μm。
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