Numerical study of titanium alloy high-velocity solid particle erosion

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 4 2023 276 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Т а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Влияние параметров модели DNV The eff ect of DNV parameters N DNV ER расч K n 1 2e–9 2,6 5,919e–4 2 1e–9 2,6 2,959e–4 3 3e–9 2,6 8,878e–4 4 2e–9 3,9 7,044e–4 ERэксп 4,43e–03 3,16e–03 Рис. 11. Влияние коэффициента K по длине образца Fig. 11. The eff ect of K coeffi cient along the sample Рис. 12. Влияние коэффициента n по длине образца Fig. 12. The eff ect of n coeffi cient along the sample Видно также, что заметные значения износа достигаются на расстоянии до приблизительно 2,7 мм от центра пятна износа, далее идет резкое падение интенсивности износа и постепенный переход к нулевым значениям на расстоянии приблизительно 3,7 мм. Подобная площадь износа (рис. 13) наблюдается на образцах после испытаний, что качественно подтверждает точность моделирования. С другой стороны, заметно несоответствие между положением по длине образца максимальной скорости эрозии в расчетном профиле и экспериментальной формой кратера. Этот вопрос будет рассмотрен ниже. Рис. 13. Характерная область износа после испытаний Fig. 13. Typical wear surface after testing Движение частицы в воздухе задается равнодействующей сил, прилагаемых к ней. Важнейшей составляющей является лобовое сопротивление, которое зависит от среды, скорости частицы, ее размера и формы. Используемая модель позволяет учесть несферичность частиц за счет введения коэффициента формы (shape factor, SF). Если первые несколько параметров заданы в нашем случае исходя из условия задачи и моделирования, то форма частицы и ее задание дополнительным коэффициентом остается открытым вопросом. В модели несферичность частиц при расчете коэффициента лобового сопротивления влияет согласно Haider и Levenspiel [30, 38]: ( ) 2 3 1 4 Re 24 1 Re Re Re sph b D sph sph sph b C b b = + + + , (6) где 2 1 exp(2,3288 6, 4581 2, 4486 ) b = − ϕ+ ϕ ; 2 0, 0964 0,5565 b = + ϕ;

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1