Numerical study of titanium alloy high-velocity solid particle erosion

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 4 2023 273 MATERIAL SCIENCE высокоскоростного потока в непосредственной близости от стенки скорость резко снижается, но образуется локальная область ускорения потока, обтекающего область торможения. Высокая скорости струи, формируемой ускорителем гетерогенного потока, способствует эжекции спутного воздушного потока и ускоряет его. В результате образуется область обратных токов, которая уже не может влиять на процесс эродирования, так как находится далеко от эродируемой поверхности (на рис. 4 – внизу в центре высокоскоростной струи). Для построения картины скоростей эродирования и сравнения моделей использовался критерий удельного эрозионного износа, рассчитываемого в каждой ячейке на поверхности образца (область 4.1 на рис. 3) как отношение унесенной массы к массе частиц в этой ячейке. На рис. 5 представлено влияние модели турбулентности по длине образца вдоль радиуса пятна износа (точка 0 мм соответствует центру пятна). Заметно слабое влияние модели турбулентности. Очевидно, что это связано с близким распределением скоростей течения и турбулентной вязкости (которую определяет модель турбуРис. 4. Картина натекания высокоскоростного потока после истечения из ускорителя на поверхность образца Fig. 4. High-velocity fl ow impacting sample surface Рис. 5. Влияние моделей турбулентности Fig. 5. The eff ect of turbulence models лентности), что было показано ранее для реагирующего течения [32]. Как было отмечено, модель GEKO дает особенные возможности в части варьирования коэффициентов модели. На рис. 6–8 представлено влияние настроечных параметров модели GEKO – Csep, Cnw и Cjet. Видно, что основные настроечные коэффициенты модели GEKO не влияют или слабо влияют на эрозионный износ при варьировании в относительно широком пределе даже по сравнению с влиянием модели турбулентности в целом. Рис. 6. Влияние коэффициента Csep модели GEKO Fig 6. The eff ect of Csep GEKO coeffi cient

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1