摘要：软性磨粒流超精密加工方法已被应用于模具细微结构化表面的光整加工中，湍流形态下的软性磨粒流具有最佳加工效果，所以需要对软性磨粒流的流场形态进行判断。以汽车模具中的结构化表面为研究对象，采用可实现k-ε模型对软性磨粒流进行数学描述，对软性磨粒流流场内的压力、速度、湍流耗散率以及不同阶段的运动轨迹进行数值模拟研究；基于粒子图像测速（particles image velocimetry，PIV）技术，搭建软性磨粒流流场测量试验平台，得到了流场内的颗粒分布、速度矢量以及流场涡量，并将观测结果与数值模拟结果进行对比分析。结果表明，数值模拟与流场观测结果一致，软性磨粒流流场符合湍流特征，利用该状态下的软性磨粒流对模具结构化表面进行超精密光整加工，加工后模具工件表面粗糙度达到27μm。

关键词：流场 湍流 涡量 软性磨粒流 粒子图像测速 

单位：中国计量学院质量与安全工程学院 杭州310018 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部浙江省重点实验室 杭州310014 浙江机电职业技术学院机械工程学院 杭州310053