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浅谈爆燃冲击波对热能去毛刺的影响

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浅谈爆燃冲击波对热能去毛刺的影响

发布日期:2019-04-08 作者:国产在线机械 点击:

  在机械加工过程中,工件的表面往往会产生许多不同形状以及厚度的毛刺,毛刺很小但危害很大,有时甚至会导致安全事故。所以,安全有效的去除毛刺已成为工件加工过程中的一道关键工序。而热能去毛刺法可以有效快速的去除不同材料工件的毛刺,在去毛刺领域具有很高的实际应用价值。

虽然热能去毛刺法的工艺水平日趋成熟,但是系统的研究热能去毛刺机理以及预混合可燃性气体燃烧爆炸后,爆燃冲击波对工件及毛刺的影响缺乏有效、科学的数据。

  本文以氢氧混合气体作为热能去毛刺中的预混合气体,应用CFD流体力学软件AutoReaGas以及后处理软件AutoDyn。通过建立具体的爆炸缸数学模型,建立了不同的工件以及毛刺尺寸的数学模型,划分网格,设置不同的初始条件,采用湍流燃烧模型,基于NavierStokes方程进行仿真计算,并对不同参数下氢氧预混合可燃性气体燃烧爆炸产生的结果进行分析,总结不同参数对热能去毛刺法的适用性并得出如下结论:

  (1)工件尺寸小范围变化对预混合可燃性气体爆燃冲击波的影响很小。所以工件面与体积之比越大,单位时间内吸收的热量就越多,经研究发现,在工件面与体积之比大于20以上的时候,利用热能去毛刺法会破坏金属工件表面的金相组织;

  (2)毛刺厚度的大小影响着爆燃冲击波的超压、温度以及速度。毛刺越厚,其爆燃冲击波的超压、温度以及速度也就越大。经研究发现,在毛刺厚度与工件薄壁处的比值大于0.1的时候,利用热能去毛刺会破坏金属工件表面的金相组织;

  (3)在利用热能去毛刺过程中,预混合可燃性气体混合比的变化影响其爆燃冲击波的超压、温度、化学反应速率以及速度。其预混合可燃性气体的混合比为当量比时,爆燃冲击波的各项参数均为最大值。同时给出了不同材料工件需要的预混合可燃性气体比值的适用范围;

  (4)在利用热能去毛刺过程中,预混合可燃性气体初始压力的变化影响其反应速率、爆燃冲击波产生的超压;并且预混合可燃性气体燃烧爆炸后的超压与初始压力呈近似的线性关系;但是,预混合可燃性气体燃烧爆炸产生的温度和冲击波的速度并不随着初始压力的增加而变化;同时给出了不同材料工件需要的初始压力的适用范围;

  (5)工件装填密度的大小直接影响着预混合气体燃烧爆炸后的超压、化学反应速率、温度和爆燃冲击波的速度。工件装填密度越大其预混合气体燃烧爆炸后的超压、化学反应速率、温度和爆燃冲击波的速度也就越小。 本论文研究所取得的成果可为今后的工程应用以及安全生产提供一定的理论指导。热能去毛刺,冷冻去毛刺,磁力去毛刺


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