3D 打印是一种增材制造技术,通过逐层软化热塑性长丝来快速创建 3D 模型。在使用 3D 打印技术制作物体时,有几个参数会影响打印物体的强度,包括打印速度和喷嘴温度。本研究旨在调查打印速度和喷嘴温度对使用 ABS 长丝打印产品的拉伸强度、几何形状和表面粗糙度的影响。打印速度分别为 30、40 和 50 mm/s,喷嘴温度分别为 235、245 和 255 o C。根据 ASTM D-638-02a 对打印样品进行拉伸试验。对尺寸为 30x30x40 mm 的打印样品进行表面粗糙度和几何形状测试。在垂直侧进行表面粗糙度和几何形状测试以检查层数和高度变化。结果表明,根据研究,最佳打印速度和喷嘴温度为 30 mm/s 和 255 o C,此时拉伸强度高达 33.52 MPa。
使用金属粉末原料的基于激光的直接能量沉积 (DED) 系统被认为是一种有前途的制造方法,因为它们能够缩短生产周期并制造复杂的零件几何形状。通过在同轴注入材料并使其凝固的同时用高功率激光束产生熔池来构建组件。大规模使用 DED 的障碍在于粉末收集效率差,在这种情况下,一部分注入的粉末会逸出熔池,导致打印材料质量与供应原料质量之比下降。已经观察到混合制造机床内 DED 系统上同轴喷嘴的磨损状态会随着时间的推移降低收集效率。本研究通过将流动可视化技术应用于现场过程监控格式、实施计算流体动力学 (CFD) 模拟和沉积测试来调查这种影响。识别和分类由于磨损而导致的喷嘴几何缺陷,并通过多种计算方法证明喷嘴尖端磨损(导致轴向尖端减少)对粉末收集效率的影响。发现集料效率与粉末流直径之间存在线性相关性,导致喷嘴尖端逐渐减小至 -1 毫米时效率损失 15-20%。这些结果为进一步研究粉末进料 DED 系统的磨损效应和零缺陷制造解决方案奠定了基础。
摘要 太阳能电池的性能随温度的升高而下降,热量会使输出效率降低 10–25%。工作温度在光伏转换过程中起着关键作用。电效率的提高取决于冷却技术,特别是安装在高温区域的光伏模块。模拟了在不同配置下运行的光伏板单喷嘴的冷却过程。模拟包含两部分:第一部分是流体撞击传感器正面的热力学研究。第二部分是两种玻璃盖的性能比较。从该模拟中得出的主要结果是,在 0.1–1.7 m/s 范围内的低冲击液滴节奏下,单喷嘴排列对增强冷却过程的效果。
在磁性喷嘴中研究了不稳定模式的存在。静电探针用于表征稳态的特性,探针对有偏见,用于在三个维度上测量波传播。在低流量和高流量条件下重复该实验。在这两种情况下都观察到了不一致的模式,并确定了较低的杂化漂移不稳定性的描述。在下游形成푚= 1模式的低流案例中也观察到低频模式。理论上,这波可能是抗漂移不稳定。异常碰撞频率是为每个波的定义的,并在电子横侧传输和推进器性能的背景下进行了讨论。发现不一致的模式在两种工作条件下在不同的电子种群中都具有很强的效果,但是在低流量的情况下,几个数量级强。低频模式的影响似乎显着少于抗漂移不稳定性理论下的不连贯模式。但是,观察到在上游区域中与不一致的模式相反,这意味着它可能诱导收敛的电子传输。讨论了这两种模式对结论和推力产生的含义。
再生冷却或倾倒冷却喷嘴是热气体膨胀的关键部件,可实现液体火箭发动机系统的高温和性能。再生冷却通道壁喷嘴是整个推进行业使用的一种设计解决方案,是一种制造带有内部冷却液通道的喷嘴结构的简化方法。通道壁喷嘴 (CWN) 设计的规模和复杂性可能给制造带来挑战,从而延长交货时间并提高成本。其中一些挑战包括:1) 独特且耐高温的材料,2) 在制造和组装过程中对大型零件的严格公差以容纳高压推进剂,3) 薄壁特征以保持足够的壁温,以及 4) 独特的制造工艺操作和复杂的工具。美国国家航空航天局 (NASA) 和美国专业制造供应商正在完善现代制造技术,以降低复杂性并降低与通道壁喷嘴制造技术相关的成本。增材制造 (AM) 是正在评估的通道壁喷嘴关键技术进步之一。推进部件的增材制造大部分集中在激光粉末床熔合 (L-PBF) 上,但目前还无法将其规模化应用于大型喷嘴。NASA 正在开发用于喷嘴的定向能量沉积 (DED) 技术,包括基于电弧的沉积、吹粉沉积和激光丝直接封堵 (LWDC)。目前考虑采用不同的方法来制造喷嘴,并且每种 DED 工艺都提供独特的工艺步骤以实现快速制造。基于电弧和吹粉沉积的技术用于形成 CWN 衬套。正在展示各种材料,包括 Inconel 625、Haynes 230、JBK-75 和 NASA HR-1。吹粉 DED 工艺也正在展示如何在类似材料中通过一次操作形成整体通道喷嘴。LWDC 工艺是一种使用局部激光丝沉积技术封堵衬套内通道并形成结构夹套的方法。除了双金属收尾材料(C-18150 - SS347 和 C-18150 - Inconel 625)外,该工艺还使用了上述相同的材料。NASA 已完成对各种通道壁喷嘴制造技术的工艺开发、材料特性和热火测试。本出版物概述了正在评估的各种通道壁喷嘴制造工艺和材料,包括热火测试的结果。还讨论了与通道壁喷嘴制造相关的未来发展和技术重点领域。
涡流管,也称为Ranque Vortex Tube,Hilsch Vortex管和Ranque E Hilsch Vortex管,是一种设备,可以通过Intlet Ougzzles向涡流室分隔地进入涡流室,使其可将热和冷空气分开。涡流管是由冶金学家和物理学家Ranque于1933年发现的,而德国物理学家Rudolf Hilsch则改进了设计。一个兰斯式涡流管由一个或多个入口喷嘴,一个涡流室,冷端孔,热端控制阀和管组成。设计的涡流室的特殊内部配置结合了压力和加速空气的效果,达到了高旋转速率(超过百万rpm)(Pinar等,2009)。涡流管根据其流量特征分为两组:反流(图1)和平行流(图2)RHVT。在这项研究中,已经使用了反流RHVT。反流的工作原理Ranque E Hilsch