Abteilung Simulation und Werkstoffmechanik

Strömungssimulation für die Hochgeschwindigkeits- (HVOF) und Suspensionsflammspritz- (HVSFS) Prozesse

Modellierung chemischer und thermodynamischer Phänomene in thermokinetischen Beschichtungsverfahren.

Das Interesse an submikron- und nano-strukturierten Schichten, die durch thermische Spritzverfahren an mechanischen Komponenten aufgebracht werden, hat sich während des letzten Jahrzehnts signifikant erhöht. Hochgeschwindigkeits-Suspensionsflammspritzen (HVSFS) wurde für die Verarbeitung von nanostrukturiertem Sprühmaterial entwickelt, um dichte Schichten mit einer verfeinerten Struktur zu erzielen, von welchen überlegene mechanische und physikalische Eigenschaften erwartet werden. Jedoch sind die chemischen und thermodynamischen Phänomene, die im HVSFS-Reaktionsströmungsfeld auftreten, eine multidisziplinäre Herausforderung.

Es werden Studien durchgeführt, die das HVSFS-Verbrennungs- und Strömungsdynamiksystem auf der Grundlage eines CFD-Modells analysieren und verstehen sollen. Das Modell berücksichtigt folgende Phänomene: Verbrennung des Brenngases (vorgemischt), Energietransfer zwischen der Flamme und den Suspensionströpfchen (organisches Lösungsmittel und Partikel) und die Injektion, Verdampfung und Verbrennung des organischen Suspensionslösungsmittels (nicht vorgemischt).

 (c) IFKB - Universität Stuttgart
Berechnungsdomäne (3D-symmetrisches Segment des HVSFS-Prozesses)

P-497: DONGMO. E. ; GADOW, R. ; KILLINGER, A. ; WENZELBURGER, M.: Modeling of Combustion as well as Heat, Mass, and Momentum Transfer During Thermal Spraying by HVOF and HVSFS. In: Journal of Thermal Spray Technology 18 (2009), Nr. 5–6, S. 896–908

P-474: DONGMO, E.; GADOW, R.; KILLINGER, A.; WENZELBURGER, M.: Numerical Approach and Optimization of the Combustion and Gas Dynamics in High Velocity Suspension Flame Spraying (HVSFS). In: Surface & Coatings Technology 203 (2009), Nr. 15, S. 2139–2145

P-436: DONGMO, E.; GADOW, R.; WENZELBURGER, M.: Analysis and Optimization of the HVOF Process by Combined Experimental and Numerical Approaches. In: Surface & Coatings Technology 202 (2008), Nr. 18, S. 4470–4478

 

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