دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 17 2 2017 04 21 Effect of initial impact velocity on dynamics and shape of formed splats of hollow droplets in thermal plasma spraying تاثیر سرعت اولیه برخورد، بر دینامیک و شکل اسپلت‌های ایجاد شده در فرایند پاشش پلاسمای حرارتی ذرات توخالی 295 305 9745 FA هادی صفائی دانشگاه صنعتی اصفهان محسن دوازده امامی دانشگاه صنعتی اصفهان Journal Article Applications of hollow spherical particles in industry and in thermal spraying process have been developed in recent years. Despite dense droplets, in hollow droplets, the volume changes of the gas play an important role in the dynamics of impact and the shape of the formed splats. In plasma thermal spraying, impact velocities of particles to the surface is in the range of 50 m/s-300 m/s, therefore, changes in pressure and volume of the trapped gas, is important. In this research, impact of hollow droplet on a flat surface and its solidification has been simulated. Volume of fluid model for compressible flows at real thermal spraying condition is used while the impact velocities in the range of 50 m/s-300 is considered. In a few moments after the impact of droplet on the surface, a pressure wave is formed in the air. This wave, increase the vorticity in vicinity of interface of two fluid, which has a great effect on shaping the formed splats. Simulations showed that shape of formed splats vary with velocities in the range of 50 m/s-300 m/s. In higher velocities, the surface of the formed splat is more porous. در سال‌های اخیر استفاده از ذرات تو خالی در صنعت و در فرایند پاشش حرارتی توسعه یافته است. در ذرات توخالی بر خلاف ذرات فشرده، تغییر حجم گاز نقش مهمی در دینامیک برخورد قطره به سطح و نیز شکل اسپلت ایجاد شده ایفا می‌کند. درفرایند پاشش حرارتی، سرعت‌های برخورد قطرات توخالی به سطح در محدوده 50 m/s – 300 m/s قرار دارند، از اینرو تغییرات فشار و حجم گاز محبوس می‌تواند مهم باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از مدل کسر حجمی سیال برای جریانات تراکم‌پذیر، برخورد یک قطره توخالی به سطح و انجماد آن، در شرایط واقعی پاشش حرارتی و با سرعت‌های برخورد 50 m/s تا 300 m/s شبیه‌سازی شده است. در اندک لحظاتی پس از برخورد قطره به سطح یک موج فشاری در هوا ایجاد می‌شود. این موج، مقدار ورتیسیته را در اطراف مرز مشترک دو سیال زیاد می‌کند که این امر تاثیر زیادی بر شکل اسپلت‌های بوجود آمده دارد . نتایج حاصل نشان می‌دهد شکل اسپلت‌های ایجاد شده در محدوده سرعتی 50 m/s – 300 m/s کاملا متفاوت با یکدیگر است و در سرعت‌های بالاتر برخورد، اسپلت ایجاد شده دارای تخلخل بیشتری است https://mme.modares.ac.ir/article_9745_b430bedaf544d495473ae9767afc7111.pdf