帶鋼表面高壓水射流清洗的數(shù)值模擬及試驗(yàn)驗(yàn)證的開題報(bào)告

帶鋼表面高壓水射流清洗的數(shù)值模擬及試驗(yàn)驗(yàn)證的開題報(bào)告開題報(bào)告一、研究背景帶鋼是造車、船舶、航空、軌道交通等行業(yè)常用的材料，其表面質(zhì)量直接影響到后續(xù)加工及使用效能。傳統(tǒng)的帶鋼表面清洗方法主要包括化學(xué)清洗、機(jī)械清洗等，但這些方法存在一些問題，例如化學(xué)物質(zhì)可能對環(huán)境和人體產(chǎn)生危害，機(jī)械清洗可能會(huì)損傷帶鋼表面。高壓水射流清洗是一種新興的清洗方法，在清洗過程中，高速射流對污漬進(jìn)行撞擊和切割，使其從表面脫落。與傳統(tǒng)方法相比，高壓水射流清洗具有高效、無污染、表面無損傷等優(yōu)點(diǎn)，因此在帶鋼表面清洗中具有廣泛應(yīng)用前景。然而，高壓水射流清洗的參數(shù)對清洗效果影響較大，必須根據(jù)不同情況進(jìn)行選擇。因此，本研究將對帶鋼表面高壓水射流清洗進(jìn)行數(shù)值模擬及試驗(yàn)驗(yàn)證，分析不同參數(shù)下的清洗效果及機(jī)理，為實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確、無損傷的帶鋼表面清洗提供理論基礎(chǔ)。二、研究內(nèi)容2.1研究目標(biāo)本研究旨在探究帶鋼表面高壓水射流清洗的機(jī)理及優(yōu)化清洗參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確、無損傷的清洗效果。2.2研究方法本研究將采用數(shù)值模擬和試驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行研究，具體研究流程如下：（1）數(shù)值模擬基于ANSYSFluent軟件，建立帶鋼表面清洗的三維計(jì)算模型，模擬不同參數(shù)下高壓水射流清洗的過程以及清洗效果，分析不同參數(shù)對清洗效果的影響。（2）試驗(yàn)驗(yàn)證通過自主開發(fā)的帶鋼表面高壓水射流清洗裝置進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，探究不同參數(shù)對清洗效果的影響。在實(shí)驗(yàn)室中對比數(shù)值模擬結(jié)果，驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。2.3研究內(nèi)容及重點(diǎn)（1）建立帶鋼表面高壓水射流清洗數(shù)學(xué)模型，對不同參數(shù)進(jìn)行模擬計(jì)算，得到清洗效果及機(jī)理分析。（2）設(shè)計(jì)帶鋼表面高壓水射流清洗裝置，進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，得到清洗效果及機(jī)理分析，與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比。（3）分析清洗參數(shù)選擇的理論依據(jù)，確定最優(yōu)清洗參數(shù)組合。三、研究意義（1）在帶鋼表面清洗方面，傳統(tǒng)方法存在一些問題，高壓水射流清洗方法的研究將為實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確、無損傷的帶鋼表面清洗提供理論基礎(chǔ)。（2）數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對比驗(yàn)證，不僅可以驗(yàn)證數(shù)值模型的準(zhǔn)確性，更可以為工業(yè)應(yīng)用落地提供保證，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)果也可以為數(shù)值模擬提供依據(jù)和修正。（3）本研究的成果可以為工業(yè)界提供清洗應(yīng)用方面的理論指導(dǎo)，提高帶鋼表面清洗的效率和質(zhì)量。四、預(yù)期成果（1）建立帶鋼表面高壓水射流清洗數(shù)學(xué)模型，探究不同參數(shù)組合對清洗效果的影響。（2）研發(fā)帶鋼表面高壓水射流清洗裝置，開展不同參數(shù)下的清洗試驗(yàn)驗(yàn)證，得到清洗效果及機(jī)理分析，并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比。（3）論文發(fā)表一篇SCI/EI論文。五、進(jìn)度安排序號(hào)|工作內(nèi)容|時(shí)間計(jì)劃---|---|---1|文獻(xiàn)調(diào)研和參數(shù)選擇|2022年1月-2022年2月2|建立清洗數(shù)值模型|2022年3月-2022年5月3|清洗試驗(yàn)設(shè)計(jì)、裝置研發(fā)|2022年6月-2022年8月4|清洗試驗(yàn)驗(yàn)證|2022年9月-2022年11月5|數(shù)據(jù)分析與論文撰寫|2022年12月-2023年2月6|論文修改與投稿|2023年3月-2023年4月以上工作計(jì)劃僅供參考，實(shí)際工作進(jìn)度可根據(jù)研究需要適當(dāng)調(diào)整。六、參考文獻(xiàn)[1]OtawaraK,IshiiK,InoueT,etal.High-pressurewater-jet-assistedsteelstripcleaningtechnology[J].ISIJInternational,2004,44(10):1703-1710.[2]HanL,ZhengY,WangB,etal.Modelingofhighpressurewaterjetsurfacecleaning[J].JournalofMechanicalEngineering,2011,47(16):78-85.[3]JiangY,ZhouHY,QinYS,etal.Experimentalresearchoncleaningperformanceoflaserinducedcavitationmicro-bubbleinhighpre