考慮煤油蒸汽冷凝與蒸發(fā)的超聲珩磨區(qū)空化特性研究
本文選題:超聲珩磨 切入點(diǎn):空化泡 出處:《中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年02期 論文類(lèi)型:期刊論文
【摘要】:超聲振動(dòng)珩磨加工中會(huì)產(chǎn)生空化現(xiàn)象,空化泡潰滅產(chǎn)生的微射流與高壓會(huì)對(duì)工件表面產(chǎn)生影響,為了使空化效應(yīng)合理地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn),必須建立更貼近實(shí)際環(huán)境的空化泡模型,故考慮珩磨因素與煤油蒸汽的蒸發(fā)與冷凝建立了磨削區(qū)空化泡的動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)其數(shù)值求解,同時(shí)進(jìn)行了超聲珩磨諧振系統(tǒng)的試驗(yàn)研究.結(jié)果表明:考慮煤油蒸汽的蒸發(fā)與冷凝可以更好地解釋空化泡各參量的變化,對(duì)空化泡潰滅時(shí)的溫度和壓力影響較大,潰滅溫度和潰滅壓力的最大值分別為10~9 Pa和10~3 K;空化泡初始半徑越大,膨脹所能達(dá)到的最大幅值越小,潰滅時(shí)間越短;同時(shí)由于受到珩磨壓力和珩磨速度的作用,超聲振動(dòng)珩磨下的空化泡運(yùn)動(dòng)幅值比傳統(tǒng)環(huán)境下的小1/3,但動(dòng)態(tài)變化快于后者;試驗(yàn)后鋁箔出現(xiàn)大量凹坑,說(shuō)明空化效應(yīng)對(duì)工件加工起著一定的作用.
[Abstract]:Cavitation will occur in ultrasonic vibration honing, and the micro jet and high pressure produced by cavitation bubble collapse will affect the workpiece surface. In order to make cavitation effect applied to practical production, A cavitation bubble model which is closer to the actual environment must be established. Therefore, considering honing factors and evaporation and condensation of kerosene steam, a dynamic model of cavitation bubble in grinding area is established and solved numerically. The experimental study of ultrasonic honing resonance system is also carried out. The results show that considering the evaporation and condensation of kerosene steam, the variation of cavitation bubble parameters can be better explained, and the temperature and pressure of cavitation bubble collapse are greatly affected. The maximum values of collapse temperature and collapse pressure are 109Pa and 103K, respectively. The larger the initial radius of cavitation bubble is, the smaller the maximum value of expansion can be and the shorter the collapsing time is. At the same time, due to the effect of honing pressure and honing speed, The amplitude of cavitation bubble motion under ultrasonic vibration honing is 1 / 3 smaller than that in traditional environment, but the dynamic change is faster than the latter. After the experiment, a large number of pits appear in aluminum foil, which shows that cavitation effect plays a certain role in workpiece processing.
【作者單位】: 中北大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51275490) 山西省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(201601D011061)
【分類(lèi)號(hào)】:TG580.67;O427.4
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,本文編號(hào):1652800
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