A multiphase flow model simulation of water jet-guided laser drilling in 304 stainless steel

材料科学 多相流 喷射(流体) 钻探 机械加工 流量(数学) 汽化 激光功率缩放 激光器 激光打孔 冶金 机械工程 机械 热力学 光学 工程类 物理
作者
Hui Jiao,Guanghui Zhang,Ping Huang,C. Lu,Yuxing Huang,Jia Zhou,Yuhong Long
出处
期刊:Journal of Manufacturing Processes [Elsevier]
卷期号:120: 170-191 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.jmapro.2024.04.043
摘要

Water jet-guided laser (WJGL) machining is extensively employed for high-precision and low-damage ablation. However, the erosion mechanism of WJGL processing is still being continuously explored. This study proposes a theoretical model to describe the interaction between WJGL and 304 stainless steel. A three-dimensional (3D) transient model is developed to simulate the WJGL drilling process on 304 stainless steel. The model achieves the first combined effect of the laser and water jet on the substrate. It accounts for the melting and vaporization processes of the material, employing a multiphase flow model to simulate heat transfer, phase transition, and fluid flow during the drilling process. Using this model, this paper numerically investigates the effects of laser power, pulse frequency, water pressure, the number of pulses on the WJGL drilling process, and the evolution of hole morphology. Experimental and simulation results concerning hole size and morphology are compared to validate the model. Based on the simulation results, the formation mechanism and evolution of the recast layer on the 304 stainless steel surface are explored. These findings contribute to a deeper understanding of WJGL drilling and offer theoretical references for improving processing quality.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
英姑应助等风来采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
koly完成签到 ,获得积分0
2秒前
princesun083发布了新的文献求助10
2秒前
mewju完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
11发布了新的文献求助10
3秒前
SciGPT应助茶红冰采纳,获得10
4秒前
颛颛发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
Lucas应助moo采纳,获得10
5秒前
Vater给Vater的求助进行了留言
6秒前
Lucas应助hsp采纳,获得30
6秒前
6秒前
6秒前
科研通AI6.1应助再见车站采纳,获得10
7秒前
KKKZ发布了新的文献求助10
7秒前
火星的雪完成签到 ,获得积分10
7秒前
李健应助半夏采纳,获得10
7秒前
wlj发布了新的文献求助10
7秒前
Rain发布了新的文献求助10
7秒前
石头发布了新的文献求助10
8秒前
干净寻冬完成签到 ,获得积分10
8秒前
哞小宇发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
害羞的凝竹完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
所所应助Siren采纳,获得10
9秒前
小跳鹅发布了新的文献求助10
10秒前
柠檬杨发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
123发布了新的文献求助10
11秒前
李健应助文静的天蓝采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
Digital and Social Media Marketing 600
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5991780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7439810
关于积分的说明 16062902
捐赠科研通 5133395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2753529
邀请新用户注册赠送积分活动 1726334
关于科研通互助平台的介绍 1628329