нейшие характеристики
,
деформируя температурное
,
скоростное
,
эн
-
тальпийное и концентрационные поля
,
а также условия тепломассооб
-
мена с окружающей средой
.
Полная математическая модель
,
учитывающая процессы в элек
-
трической дуге
,
взаимодействие холодного транспортирующего газа с
плазменным потоком
,
теплообмен между частицами порошка и плаз
-
мой
,
оказывается достаточно громоздкой и сложной для численного
решения
.
Поэтому в некоторых случаях целесообразно использовать
упрощенные модели для оценки динамики нагрева частиц порошка
,
их
скорости и траектории в плазменном потоке
.
Температура нагрева напыляемого порошка определяется интен
-
сивностью его теплообмена с плазменным потоком
.
Зная физические
свойства материала частицы
,
а также тепловые и газодинамические
характеристики потока
,
можно с помощью математического моделиро
-
вания определить оптимальные геометрические размеры микроплаз
-
мотрона
,
место и геометрию канала для подачи в электрическую дугу
частиц напыляемого порошка
,
технологические режимы плазменного
напыления
,
при которых частицы заданного размера с определенными
теплофизическими характеристиками нагревались бы до оптимальной
температуры в зоне плазменной дуги
.
Движение дисперсных материалов в плазме идентично движению
порошкового материала в обычном газовом потоке
.
Влияние различных
факторов на движение частиц в потоке газа рассматривают либо как
изменение аэродинамического сопротивления частицы
,
либо как дей
-
ствие отдельных сил
.
Уравнение движения частицы в потоке плазмы
можно записать в следующем виде
[5]:
ρ
ч
dV
ч
dt
=
c
d
3
ρ
ч
(
V
п
−
V
ч
)
2
4
d
ч
1 +
ρ
ч
d
2
ч
8
µ
п
grad
(
V
п
)
−
−
26
µ
2
п
ρ
п
T
п
d
2
ч
λ
п
2
λ
п
+
λ
ч
grad
(
T
п
)
,
где
ρ
ч
—
плотность материала частицы
;
V
ч
и
V
п
—
скорости частицы
и плазмы
;
d
ч
—
диаметр частицы
;
ρ
п
—
плотность плазмы
;
c
d
—
ко
-
эффициент лобового сопротивления частицы в потоке плазмы
;
µ
п
—
вязкость плазмы
;
λ
п
—
теплопроводность плазмы
;
λ
ч
—
теплопровод
-
ность материала частицы
;
T
п
—
температура плазмы
.
Зная теплофизические свойства материала частицы
,
а также тепло
-
вые и газодинамические свойства плазменного потока
,
можно рассчи
-
тать траекторию и скорость движения частицы
,
а также ее температуру
.
Рассматривая нагрев отдельной частицы
,
можно использовать урав
-
нение теплопроводности в виде
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Машиностроение
". 2003.
№
3 5
