Uso de métodos de dinámica de fluidos computacional (CFD) para analizar procesos de cámara de combustión en la pulverización HVOF y su comparación con datos experimentales
Autores: Rakhadilov, Bauyrzhan; Muktanova, Nazerke; Kengesbekov, Aidar; Magazov, Nurtoleu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Uso de métodos de dinámica de fluidos computacional (CFD) para analizar procesos de cámara de combustión en la pulverización HVOF y su comparación con datos experimentales
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Simulación de procesos industriales
Palabras clave
Proceso
Pulverización HVOF
Parámetros de flujo de gas
Partículas de polvo de WC-Co-Cr
Temperatura
Velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este documento discute el proceso de pulverización de oxígeno de alta velocidad (HVOF) con modelado de los parámetros de flujo de gas y el comportamiento de las partículas de polvo de WC-Co-Cr de diferentes fracciones (hasta 20 um, 21-35 um y 36-45 um). Se encontró que la temperatura del chorro de gas alcanza un máximo de aproximadamente 2700 gradosC, después de lo cual disminuye gradualmente, y la presión en la cámara de combustión (antes de la salida de los gases a través de la boquilla) alcanza valores máximos, superando los 400,000 Pa, y la presión en la salida de la boquilla se estabiliza en aproximadamente 100,000 Pa, lo que corresponde a la presión atmosférica estándar. La velocidad del gas aumenta a 1300-1400 m/s y luego disminuye a 400 m/s a una distancia de aproximadamente 150 mm. Se determinó que las partículas de polvo de la fracción de 21-35 um proporcionan parámetros de velocidad y temperatura más estables. Las partículas pequeñas (hasta 20 um) pierden velocidad y temperatura más rápidamente a medida que avanzan, lo que deteriora la calidad del recubrimiento, lo cual también fue confirmado experimentalmente. Todos los resultados obtenidos del modelado del proceso de HVOF se alinean completamente con los datos de los estudios experimentales.
Descripción
Este documento discute el proceso de pulverización de oxígeno de alta velocidad (HVOF) con modelado de los parámetros de flujo de gas y el comportamiento de las partículas de polvo de WC-Co-Cr de diferentes fracciones (hasta 20 um, 21-35 um y 36-45 um). Se encontró que la temperatura del chorro de gas alcanza un máximo de aproximadamente 2700 gradosC, después de lo cual disminuye gradualmente, y la presión en la cámara de combustión (antes de la salida de los gases a través de la boquilla) alcanza valores máximos, superando los 400,000 Pa, y la presión en la salida de la boquilla se estabiliza en aproximadamente 100,000 Pa, lo que corresponde a la presión atmosférica estándar. La velocidad del gas aumenta a 1300-1400 m/s y luego disminuye a 400 m/s a una distancia de aproximadamente 150 mm. Se determinó que las partículas de polvo de la fracción de 21-35 um proporcionan parámetros de velocidad y temperatura más estables. Las partículas pequeñas (hasta 20 um) pierden velocidad y temperatura más rápidamente a medida que avanzan, lo que deteriora la calidad del recubrimiento, lo cual también fue confirmado experimentalmente. Todos los resultados obtenidos del modelado del proceso de HVOF se alinean completamente con los datos de los estudios experimentales.