基于剪切应力输运湍流模型的两相磨粒流动力学特性研究

？为了解决软性磨粒流加工方法(SAFM)中磨粒流动力学特性难以进行实验的问题，提出一种基于剪切应力输运(SST)湍流模型的数值模拟研究方法。该模型继承了k-ω模型和标准k-ε模型的优点，对近壁区有较高的仿真精度。利用SST湍流模型与流体混合模型相结合的方法，以工程中常见的U形流道作为数值模拟对象，对磨粒流动力学特性进行研究。分析数值模拟结果，得到流道内磨粒流的压力和速度的分布规律：楔形流道内，磨粒流的压力相对于等截面流道明显增大，并且楔形流道内湍流程度一直处于发展状态。设计了颗粒轨迹观测实验平台，基于该平台对流道内颗粒轨迹进行研究发现：虽然流体在壁面处的速度为0，但流体中的颗粒依然对壁面产生碰撞。通过理论与实验研究，揭示了流道内两相磨粒流动力学特性，为软性磨粒流加工提供了理论基础，并提供了约束模块的设计方法。