摘要：针对液滴喷射增材制造试验参数调整困难、实施难度较大的现存问题，基于流体体积（Volume of fluid，VOF）两相流模型，建立均匀液滴喷射过程流场的计算模型。采用数值模拟的方法，对液滴喷射过程中的液滴流形态、压力场和速度场及其影响因素进行了研究，揭示了形成均匀液滴流的内在变化规律，得到了均匀液滴喷射过程的最优频率。在模拟结果的基础上，建立了液滴喷射装置并配置了相应的高速拍照系统，对射流断裂形态、喷射过程、喷射速度进行了试验研究。结果表明，射流速度主要取决于喷射压强，液滴流均匀性主要取决于扰动频率和扰动振幅，射流的压力场则呈周期性变化。模拟结果与试验结果吻合较好，说明所提出的建模方法是可行的，为不同情况下射流内部流场的计算提供了实用的方法，也为液滴喷射增材制造技术的应用奠定了理论基础。

关键词：液滴喷射 流体体积法 液滴形态 仿真 

单位：西北工业大学机电学院 西安710072 陕西汽车有限公司 西安710072