水导激光耦合装置结构设计及流场仿真 |
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作者姓名: | 曹广折 赵玉刚 刘谦 张勇 |
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作者单位: | 山东理工大学先进制造研究院,山东淄博,255000;山东理工大学先进制造研究院,山东淄博,255000;山东理工大学先进制造研究院,山东淄博,255000;山东理工大学先进制造研究院,山东淄博,255000 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(51875328) |
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摘 要: | 为了进一步降低传统耦合装置的加工成本和制作时间,提升水导激光耦合装置的加工质量和效率性能,根据水导激光微细加工的工作原理,设计出了环形凹槽和等距柱型流道结构的新型耦合装置。通过SolidWorks软件构建轴对称射流水腔的三维数值模型,并用ANSYS Fluent软件对其进行数值模拟流场仿真,分析了水腔内部速度矢量图、流线图和射流出口处气液两相流仿真图。结果表明:在进水口径8 mm、入口速度1 m/s、喷口口径0. 25 mm的设置条件下,水导激光耦合装置各个剖面的速度矢量平稳、紧密,喷口处水流均衡稳定、无波动。该耦合装置结构设计合理可靠,完全能够满足水导激光微细加工设计和使用要求。
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关 键 词: | 水导激光 耦合装置 结构设计 流场仿真 |
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