[发明专利]一种化学复合镀镀槽系统的设计方法

摘要

本发明涉及一种化学复合镀镀槽系统的设计方法，属于化学复合镀技术领域。本发明所述方法包括如下步骤：①建立化学复合镀镀槽系统的流固耦合有限元仿真三维模型；②确定化学复合镀镀槽系统中的关键参数优化评价标准；③确定化学复合镀镀槽系统中影响粒子运动状态的关键因素并制定参数优化方案，采用CFD固液两相流模型进行数值模拟，提取各时间节点的相关图像及数据；④确定其中一个关键因素最优参数；⑤重复进行步骤④获得化学复合镀镀槽系统其他各关键因素的最优参数组合，确定环形网兜的结构及位置参数。采用本发明技术方案设计获得的化学复合镀镀槽系统性能优异，能够有效提高采用此系统制备出的磁性磨料的品质。

主权项

1.一种化学复合镀镀槽系统的设计方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：①根据化学复合镀镀槽系统结构建立流固耦合有限元三维模型，按照化学复合镀镀槽系统的工作原理确定三维模型的边界条件；②根据化学复合镀镀槽系统中环形网兜的环形柱体结构将粒子统计区域设计为相同的环形柱状空间，统计粒子在各时间节点的粒子统计区域空间位置及区域中的粒子总数变化情况，同时参考流域中粒子在重要时间节点处的运动速度图像及流体运动速度云图作为关键参数优化的评价标准；③确定化学复合镀镀槽系统中影响粒子运动状态的关键因素为：化学镀槽半径R、镀液盛装高度L、冲液距离h、管路内径Φ、冲液流量Q，根据实际需求制定参数优化方案并进行单因素试验，采用CFD固液两相流模型进行数值模拟，提取各时间节点的粒子运动速度图像、流体运动速度云图及粒子坐标位置数据；④采用粒子统计程序对各时间节点的粒子空间位置数据进行处理，获得粒子统计区域的空间位置及区域内的粒子总数，选取粒子在第一次上升至最高点、下落过程中点及下落至最低点的粒子运动速度图像，将不同参数在同一运动状态下的运动分散状态进行比较，同时对不同参数在整个下落过程中的粒子运动分散状态进行对比，结合不同参数条件下流域中形成稳定环流所需时间、持续时间以及流体运动速度云图以确定关键因素较优参数，比较下落过程中统计区域内的粒子总数变化情况，选取区域中粒子总数最高的一组为此关键因素的最优参数，以此关键因素最优参数为定值，对下一关键因素进行仿真模拟计算；⑤重复进行步骤④获得其他各关键因素的最优参数组合，在已确定的化学复合镀镀槽系统中关键因素最优参数组合的条件下进行有限元仿真计算，提取粒子在第一次上升至最高点、下落过程中点、下落至最低点的粒子运动速度图像及各时间节点的粒子空间位置数据，并获得粒子统计区域的空间位置及区域内的粒子总数，选取下落过程中统计区域内的粒子总数最高时所对应时间节点的粒子统计区域空间位置，进而确定环形网兜的结构参数及位置参数，使粒子在上升过程中不会受到阻碍，同时在下落过程中尽可能多的落入环形网兜中。