摘要
题目：悬浮等离子体喷涂过程中微纳米颗粒撞击基板的动力学模拟目的：研究微纳米颗粒在流场中的运动和传热特性，确定颗粒绕流的临界尺寸以及微纳米颗粒合适的喷涂距离。创新点：1．建立微纳米颗粒的受力和运动模型；2．推导颗粒粒径和斯托克斯数的关系，确定颗粒绕流的临界尺寸；3．确定适于微纳米颗粒的喷涂距离。方法：1．通过颗粒运动和传热的三维模型，模拟颗粒在等离子体流场中的运动和传热过程；2．对流场采用欧拉法进行求解，对颗粒采用拉格朗日法进行求解；3．动态追踪颗粒的轨迹和空间分布，从而得到颗粒的速度、温度和空间分布。结论：1．布朗力会影响纳米颗粒的分布；现有模型可以很好地模拟微纳米颗粒的行为。2．可以用斯托克斯数和粒径表征微纳米颗粒绕流的临界尺寸；当前工况下，临界粒径约为800nm。3．基板会影响流场结构和颗粒的空间分布；在当前研究中，得出有利于纳米颗粒沉积的喷涂距离约为50mm；对微米颗粒来说，喷涂距离应适当增大。4．微纳米颗粒的空间分布呈现不同的特点；纳米颗粒的分布区间更大，布朗力对纳米颗粒的作用比对微米颗粒更为显著。5．微纳米颗粒的运动和传热过程呈现不同的特点；纳米颗粒的惯性和热容小，因此它们的速度和温度变化更迅速。
出版日期
2016年09月19日（中国期刊网平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
