磁流变抛光液制备过程中的气泡动力学模型

作者:郭策; 李秀红; 李文辉; 杨胜强; 刘佳; 李永刚; 刘竞
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为了完善磁流变抛光液制备理论和工艺,考虑混合物连续性方程和Vand粘度方程,建立了超声制备和机械制备条件下磁流变抛光液气泡动力学模型。采用四阶龙格库塔算法对磁流变抛光液的气泡运动进行了数值研究,讨论了液相和液固相对磁流变抛光液气泡运动的影响规律。结果表明,磁流变抛光液气泡在超声制备下会经历生长、膨胀、压缩、崩塌和反弹的动态过程,而在机械制备下只会经历压缩和反弹的动态过程。对于超声制备过程,添加磁流变抛光液固体颗粒会显著削弱液相的原始空化效应,而对于机械制备过程,添加磁流变抛光液固体颗粒会改善液相的原始空化效应。超声法制备的气泡的内压和泡壁速度比机械法制备的气泡高104个数量级。磁流变抛光液气泡动力学的分析结果与磁流变抛光液沉降率的实验结果一致。从理论上验证了超声波制备技术的优越性,为进一步揭示其作用机理提供了理论依据。