氩等离子焰流特性参数的分析

氩等离子焰流是等离子喷涂常用的热源。测出电弧功率、冷却水带走的热量、气体流量和阳极通道孔的横截面积,将这些量代入由沙哈公式及其它物理定律推导出来的四个方程,就能计算出喷枪出口平面处的氩等离子焰流的平均温度、电离度、焰流速度、密度和焓值。能量平衡原理说明了,输入等离子喷抢的电能量是怎样分配给等离子体的各种粒子组分和消耗在冷却水中的。本文介绍了这种分析方法,讨论了气体流量、喷咀直径对氩等离子焰流上述五个特性参数的影响。     

送粉气流对冷喷涂流场及粒子速度影响的数值模拟

通过建立二维数值模型,利用计算流体力学软件进行数值模拟,研究了送粉气流压力和温度对冷喷涂过程中流场及粒子速度的影响.结果表明:喷涂中不可忽略送粉气流对流场及粒子速度的影响;为将粉末注入喷管,送粉气流的出口压力不能小于出口处的主气流压力,但增大送粉气流压力会使得进入喷管渐缩段的送粉冷气体流量增大,从而排挤高温主气流,同时也降低喷管气体流动的滞止焓,导致喷管喉部声速减小,不利于粒子加速;增加主气流温度对粒子加速效果不明显,而增加送粉气流温度可有效提高粒子撞击基板的速度,进而提高粉末粒子的沉积效率.     

拉长电弧的等离子喷枪设计与弧压测试

针对在普通等离子喷涂的生产中,喷涂的涂层可靠性和重复性差等缺点,设计了拉长电弧的等离子喷枪．该喷枪能够提高电弧电压并减小电弧电压波动．提出了一种拉长电弧的实用喷枪结构,成功地解决了统一水冷的两喷嘴间的绝缘密封及连接问题．对喷枪测试的结果表明,喷枪的电弧电压波动幅值小．对电弧电压波形的傅里叶变换表明,电源引起的波动是这种喷枪电弧电压波动的主要因素,而喷枪电弧阳极斑点游动引起的波动很小．     

等离子喷涂过程中喷枪出口处基本参量的预测方法

针对典型的等离子喷涂工艺,提出预测等离子喷枪出口基本参量的方法. 构建了输入功率的多元线性拟合数学模型,实现了喷枪出口射流温度参量的求解. 根据气体状态方程,计算出喷枪出口的射流速度. 计算结果与相关实验基本吻合,并克服了传统方法的复杂性及不确定性.     

内送粉超音速等离子喷涂颗粒飞行状态分析

针对超音速等离子喷涂过程中飞行颗粒与气流相互作用过程难以从实验获得的问题,采用数值计算方法,对以内送粉形式加入的原料颗粒的飞行状态进行跟踪分析,并利用SprayWatch-2i仪对飞行颗粒进行在线监测。计算得到了粒子的动力学和热力学行为以及撞击基体前的速度和温度分布,发现颗粒在喷涂距离为80~100mm的速度和温度最大,这与实验收集到的此范围内单个颗粒的形态相符,可选择此范围为最佳喷涂距离。通过分析韦伯数以及小直径颗粒的速度分布得出,在内送粉超音速等离子喷涂过程中,颗粒在喷枪内部和近出口位置会发生破碎细化和雾化,这与实验观测的结果一致。该计算及分析结果可为颗粒在射流中的传热传质研究提供参考,为获得高质量涂层提供理论依据。     

专利情报

超音速冲击喷涂设备本发明涉及一种用于在零件表面喷涂金属材料的超音速喷涂设备,它利用计算机控制燃料气体、助燃气体、隔绝保护气体和送粉气体进气阀门的开启和关闭、流量的大小及喷枪在三个坐标方向的移动距离和速度,各种气流以间歇脉冲方式进入爆燃室,火花塞又以间歇脉冲点火爆燃。由于各种气体在喷枪内经过的是一个曲返弯曲的通路,则各种气体及粉末能够得到充分的混合、熔化,提高了喷涂质量,扩大了被喷涂零件的适用范围。(申请号:93102900.7 CN:1084785A)     

气体成分对Al2O3-TiO2涂层结构和硬度的影响

为了研究低功率等离子喷涂中工作气体成分对涂层结构和硬度的影响规律,在试验中我们分别使用了氩-氢和氩-氮等离子炬,在输入相同功率(5 kW)的条件下,改变混合气体中氢气与氮气的百分含量,来喷涂Al2O3-TiO2涂层.结果表明,用氩-氮等离子炬喷涂的涂层比较粗糙,相图中层间距较大,气孔较多;而用氩-氢等离子炬喷涂的涂层则比较均匀,层间距比较小,气孔也比较少,涂层比较致密,其硬度明显高于氩-氮等离子炬喷涂的涂层,Hv可以达到1243 kg·mm-2.     

微束等离子喷涂工艺条件对Cu涂层组织和性能的影响

采用微束等离子喷涂系统在2.8-4.2kW的小功率条件下制备了Cu涂层，研究了电弧功率，工作气体流量和喷涂距离对粒子速度与涂层显微组织结构和硬度的影响。试验结果表明，电弧功率与喷涂距离对粒子速度的影响不明显，但工作气体流量对粒子速度的影响较大，电弧功率与喷涂距离对涂层的硬度影响较大，而工作气体流量对涂层的硬度影响较小。分析表明，粒子的温度对涂层硬度有较大的影响，采用微束等离子喷涂制备的Cu涂层硬度与用传统等离子喷涂设备在30kW下制备的涂层硬度相当。     

全氧燃烧对喷火焰空间气流场和温度场的数值模拟

选用 k-ε 湍流模型、涡-耗散化学反应模型与 DO 辐射传热模型,以甲烷为燃烧气体,在全氧燃烧条件下,改变助燃气体氧气体积分数,模拟对喷火焰空间的气流场和温度场分布。研究表明：在对喷火焰空间中,气流发生对撞,形成温度较高的环流区域;随着氧气体积分数增大,甲烷喷入火焰空间的速度方向趋于发散,火焰温度增高,甲烷燃烧空间减小,火焰变得细长,高温区与玻璃液面的距离变大;抬高碹顶、错排喷枪、降低喷枪与玻璃液面距离和调节喷入燃料量可以改进对喷火焰空间温度场分布。     

超临界二氧化碳用于酚醛清漆喷涂的研究

采用超临界二氧化碳可以替代油漆涂料中的挥发性有机溶剂,达到保护环境的目的。以酚醛清漆为原料,探究温度、压力、超临界二氧化碳含量和喷涂距离(基板和喷枪之间距离)对喷涂效果的影响。结果表明超临界二氧化碳含量是高度显著性因素,随超临界二氧化碳含量增加,喷涂液滴尺寸减小;压力是显著性影响因素,随压力升高,喷涂液滴尺寸减小;温度和喷涂距离对喷涂无显著影响。喷涂获得涂膜可以达到国家相关标准要求。通过测量粘均分子量与红外光谱,表明超临界二氧化碳不影响涂料中的成膜物质性质。     

一种改进的矩形网格等值线追踪算法

介绍了寻点与追逐同步的矩形网格等值线追踪算法,是在传统的矩形网格等值线追踪算法基础上加以改进,通过设计等值线追踪的回追功能,使等值点生成与等值线追踪同步进行,在追逐等值线的过程中计算等值点.由于回追功能,无论非闭合等值线还是闭合等值线,都能够从区域内任一等值点开始,快速追踪出该等值线.     

数控线切割加工曲线的分析

以精密平板凸轮理论轮廓曲线方程计算实际包络曲线，采用直角坐标解析式和极坐标分析，进而确定数控线切割机床钼丝中心的轨迹．     

调用绘图软件系统实现波函数等值线图的绘制

作者采用调用绘图软件包的方法,在微机上进行了等值线绘图程序(EQNUP)设计。该程序可直接与从头计算配套使用,也可单独用来绘制各类原子轨道,分子轨道和轨道电子云密度截面等值图。程序具有使用方便灵活、运行速度快等特点,用户使用后效果良好。     

运用围道积分计算∫integral from n=-∞ to +∞(e~(ax~2+bx)dx)

用复分析中围道积分计算非正常积分 ,只要在复平面内适当选取积分路径 (围线C)和被积函数 f (z) ,就能较好地解决。本文分三种情形探讨计算形如∫+∞-∞eax2 +bxdx的非正常积分     

参数轮廓模型的目标跟踪

为了减少背景噪声和不相干边缘的影响,提出了一种基于方向能量的边缘选择方法,根据边缘检测的结果和由前一帧跟踪结果得到的预测轮廓构造能量函数,通过最小化能量函数进行轮廓跟踪,由于能量函数包含了预测轮廓和目标边缘信息,使得在跟踪目标轮廓变化的同时,又能保持目标形状的稳定性。实验表明:提出的跟踪方法可以在复杂背景下准确跟踪目标轮廓。     

图像边缘处理技术

概述了目前边缘检测技术和边界跟踪技术,归纳了一些常用的处理算法,并根据边缘检测结果提出了几种后续处理方法,边缘连接及边界跟踪提取,以得到最终的结果:目标边缘图像。     

一种计算冲压零件轮廓相似度的快速算法

为了适应网络应用对轮廓相似度计算在速度和数据传输量方面的要求,文中提出了一种非离散的快速算法,该算法采用直线和圆弧来表达轮廓曲线．在对图形进行范化处理后,将待匹配轮廓按照一定步距进行旋转．然后依次以待匹配轮廓或目标轮廓作为模板,计算模板的所有顶点与其在另一个轮廓中对应点的距离平方的平均值．在所有角度中,平均值之和的最小值即为两个轮廓的匹配度．该算法同时适用于凸多边形和凹多边形,并具有较好的区分度和匹配准确性．和以往的离散方式相比,该算法减少了需要传递的数据量．提高了运算速度．     

复杂地质构造的等值线填充及实现

本文实现了一种基于局部多边形的复杂地质构造等值线图的填充算法.算法基本思想是:先对矩形网格的顶点值采用两段法估计,然后把断层线作为约束条件,将矩形网格划分为若干个的三角形网格,最后在三角形网格内完成等值线的追踪和填充.研究实例表明,该算法在油藏描述可视化中有很好的显示与应用效果.     

基于Hermite样条轮廓模型的图像轮廓提取

提出了一种采用Hermite样条曲线拟合方法与主动轮廓模型相结合的方法．采用Hermite样条轮廓曲线作为描述主动轮廓线的基函数，给出了这种轮廓模型的能量表达式，利用动态规划技术实现能量最小化的优化过程．采用传统的主动轮廓模型与本文方法分别对两幅颅脑图像中的病变区域提取轮廓，对比实验结果表明，采用Hermite样条轮廓模型可以取得更加令人满意的效果．     

基于肤色及深度信息的人脸轮廓提取

提出并实现了一种新的提取人脸封闭轮廓的方法.首先通过三目立体视觉系统获得彩色图和深度图,然后利用彩色图的肤色信息和深度图的深度信息而惟一确定的面部区域,最后再通过对面部肤色区域轮廓提取并结合活动轮廓模型(Snake)提取下巴,从而完成整个人脸轮廓的提取.该算法能够较好地提取人脸的轮廓线,克服了下巴边界难以从颈部区域提出的困难,定位精度高,边缘连续性好,满足了人脸轮廓特征提取的要求.