Кинематика твёрдой частицы, разгоняемой потоком газа в сверхзвуковом сопле, и деформационное упрочнение обработанной поверхности

Выпуски МФиНТ » Том 37, выпуск 7

А. И. Долматов, С. В. Сергеев, М. А. Курин, В. В. Воронько, Т. В. Лоза

Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт», ул. Чкалова, 17, 61070 Харьков, Украина

Получена: 17.12.2014; окончательный вариант - 26.05.2015. Скачать: PDF

Работа посвящена решению актуальной задачи определения скорости твёрдой частицы в сопле Лаваля и за его пределами аналитическими методами. Одним из важнейших критериев эффективности, характеризующим любой технологический процесс, в основе которого лежит контакт высокоскоростной частицы с подложкой, является кинетическая энергия частицы, а также её важнейшая составляющая – скорость. С целью получения удобной аналитической зависимости для расчёта скорости частицы по каналу сопла введён параметр, который описывает ускорение газового потока в сопле. Установлена зависимость скорости частицы в канале сопла Лаваля от параметров газового потока и частицы (плотность и диаметр). На основании теоретических исследований кинематики частицы, разгоняемой потоком газа в сопле, получены выражения, которые дают возможность выполнить расчёт скорости и энергий частицы при столкновении с подложкой. Представлены зависимости энергий частицы на выходе из сопла от скорости истечения газа и диаметра частицы. Рассмотрено влияние параметров обработки на характеристики деформационного упрочнения материала поверхности.

Ключевые слова: скорость абразивных частиц, деформационное упрочнение, двухфазный поток, канал сопла, струйно-абразивная обработка.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i07/0871.html

PACS: 45.50.Jf, 47.27.nf, 47.40.Ki, 47.60.Kz, 47.61.Jd, 47.85.mb, 81.65.-b

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

С. В. Сергеев, Т. В. Лоза, А. П. Петренко, Сб. науч. тр. «Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов», вып. 4 (76): 80 (2013).
А. А. Андилахай, Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Тематичний випуск «Технології в машинобудуванні», № 53: 4 (2010).
А. Е. Проволоцкий, Струйно-абразивная обработка деталей машин (Киев: Техника: 1989).
М. Г. Исупов, Технология машиностроения, № 2: 36 (2003).
В. Е. Архипов, А. Ф. Лондарский, А. Ф. Мельшанов, Г. В. Москвитин, М. С. Пугачёв, Заводская лаборатория. Диагностика материалов, вып. 4: 45 (2010).
Д. К. Зайцев, Научно-технические ведомости СПбГПУ, № 3 (59): 61 (2008).
К. А. Путилов, Курс физики. Механика. Акустика. Молекулярная физика. Термодинамика (Москва: Физматгиз: 1963).
И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев, Справочник по математике для инженеров и студентов ВТУЗов (Москва: Наука: 1986).
Г. А. Кравцов, Уравнение Риккати и его общее решение, http://www.itsway.kiev.ua/pdf/Articles010306.pdf (2006).
Г. А. Кравцов, Уравнение Риккати. Теория и теорема Письменного–Прохоровой–Куржеевского, http://www.itsway.kiev.ua/pdf/Articles18012006.pdf (2006).
А. А. Дорофеев, Основы теории тепловых ракетных двигателей. Теория, расчёт и проектирование (Москва: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана: 2010).
Я. М. Шапиро, Внешняя баллистика (Москва: Оборонгиз: 1946).
Praxair Surface Technologies (Praxair Technology, Inc.: 2009); http://www.praxairsurfacetechnologies.com
С. Н. Бардинова, Исследование качества поверхностного слоя при дробеструйной обработке в ремонтном производстве (Рыбинск: РГАТУ: 2013).
А. С. Донсков, А. В. Прохоров, Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение, № 3: 69 (2010).