熔体尖端锥角对气雾化制粉中雾化过程的影响

杨姝; 陈陟; 亓昌; 裴连政; 廖相巍

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2022110008

粉末冶金技术 ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (6) : 573 -581. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2022110008

熔体尖端锥角对气雾化制粉中雾化过程的影响

杨姝, 陈陟, 亓昌, 裴连政, 廖相巍

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摘要

雾化喷嘴作为气雾化制粉的核心部件，其关键结构参数（导流管熔体尖端锥角）可显著影响雾化效果。与调节气体压力、温度等工艺参数相比，通过改变熔体尖端锥角提高气雾化性能更有效、更经济。本文基于计算流体动力学方法，利用商用计算流体动力学软件FLUENT对气雾化过程中高温高压密闭雾化室内复杂的多相流进行了可视化仿真计算，模拟了不同熔体尖端锥角下的雾化室内部流场，分析了单相流场中各因素对熔体破碎效果的影响，并采用VOF两相流模型模拟了一次雾化过程进。结果表明，改变熔体尖端锥角（16°、22°、28°、34°、40°和46°）可改变气体流动方向，且随着锥角的变化，单相流场中的滞点位置、滞点压力和抽吸压力呈现规律性特征。一次雾化后质量中径随熔体尖端锥角的变化而变化，通过改变熔体尖端锥角，可有效控制一次雾化后的液滴尺寸分布。当熔体尖端锥角为34°时，最小质量中径为304μm。