中国科技论文

2015, v.10(22) 2642-2647

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射频等离子体制备球形粉末的数值模拟
Numerical simulation on preparation of spherical powder by RF induction plasma

王建军;郝俊杰;郭志猛;毛瑞奇;

摘要(Abstract):

为了解决射频等离子体球化制粉过程存在的监测困难和成本高问题,提出将射频等离子体视为磁流体(magneto-hydrodynamic,MHD),借助有限元方法分析等离子体的传热与流动。利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件Fluent,建立球化制粉过程的数值模型,采用k-ε模型计算流场和温度场,通过离散相(discrete phase model,DPM)模型研究颗粒的运动轨迹来探讨球化率和收粉率的问题。结果表明:等离子体炬中心区温度高达10 148K且具有极大的温度梯度,球化处理可以获得球形度高、结构致密的球形粉末;提高送粉率使单位时间内温度场内的颗粒增多,球化率下降;粉末粒径越大,受重力场作用越大,颗粒更趋向沿轴向快速通过等离子炬;湍流作用下粉末的杂乱运动是收粉率低的主要原因。数值模拟可以为等离子体球化制粉技术的推广提供理论指导。

关键词(KeyWords): 射频等离子体;数值模拟;颗粒运动轨迹;球化率

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20120006110007);; 国家自然科学基金资助项目(51274039)

作者(Author): 王建军;郝俊杰;郭志猛;毛瑞奇;

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