紫外光诱导纳米颗粒胶体微射流碰撞特性

采用流体力学模拟方法，建立了垂直非淹没射流的计算流体动力学模型，研究了在紫外光诱导纳米颗粒胶体射流中用直径 D 为500μm 的微孔光-液耦合喷嘴进行抛光加工的冲击动力学，分析了非淹没射流条件下光-液耦合喷嘴内、外的流场分布情况及其对工件表面的喷射冲击特征，对紫外光诱导纳米颗粒胶体射流冲击动力学过程进行了理论描述。计算结果表明，在1 MPa 入射压力时，微孔光-液耦合喷嘴口 TiO2胶体的喷射速度约为30 m／s，其集束匀速喷射距离约为5 mm。在此喷射距离时进行垂直喷射，在胶束与工件表面的冲击射流作用区域，其射流静压最大值分布在射流冲击作用中心，但射流动压及射流合成速度在此区域的截面分布呈“W”形状，射流动压及速度最大值出现在胶体射流束的外环直径约2 mm 处。