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喷砂冲蚀实验中颗粒轨迹的数值预测

【摘要】 针对冲击磨损实验研究中磨粒群体的运动轨迹难以准确表征的问题，在负压喷射砂粒群冲击Q235钢板的实验中宏观测量了砂粒撞击的速度与位置分布，并使用数值方法模拟了实验砂粒与空气在喷嘴内外的双向耦合过程，以实现负压喷射砂粒群的轨迹预测。计算中提出了非球形粒子在相对马赫数接近1时的曳力模型，以反映空气可压缩引起砂粒表面流动分离的现象，并合理选择Magnus升力模型及壁面反射模型，最终数值预测的砂粒碰撞速度以及撞击位置与实验情况吻合良好。

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