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龙图腾网获悉浙江工业大学申请的专利一种基于CFD仿真的磁流体射流剪切抛光装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119388331B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411856851.6，技术领域涉及：B24C1/08；该发明授权一种基于CFD仿真的磁流体射流剪切抛光装置及方法是由赵军;罗宇辰;毕书铭;仇贤纬;李武倩;安德烈·胡多列伊设计研发完成，并于2024-12-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于CFD仿真的磁流体射流剪切抛光装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于CFD仿真的磁流体射流剪切抛光装置及方法，其装置部分包括工业五轴机床、流体循环系统、射流抛光模块和计算机CNC数控系统。射流抛光模块和被加工工件8分别安装在工业五轴机床的工作台和刀具安装座上，能够在计算机CNC数控系统的控制下，实现五轴抛光加工。所述射流抛光模块包括射流工具头和旋转磁场发生装置。本发明通过在射流工具头的射流出口处施加旋转磁场，驱动抛光液中的四氧化三铁颗粒沿磁力线方向排列形成链状结构，显著提高抛光液的粘度并赋予其高速自旋转运动特性。液柱的高速旋转和增强的粘度产生了更强的剪切力，使其在工件表面实现高效的材料去除。

本发明授权一种基于CFD仿真的磁流体射流剪切抛光装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于CFD仿真的磁流体射流剪切抛光装置的抛光方法，该装置部分包括工业五轴机床6、流体循环系统、射流抛光模块和计算机CNC数控系统；射流抛光模块和被加工工件8分别安装在工业五轴机床6的工作台和刀具安装座上，能够在计算机CNC数控系统的控制下，实现五轴抛光加工；其特征在于： 所述射流抛光模块包括射流工具头7、旋转磁场发生装置和空气压缩机15；所述射流工具头7包括外层的安装套壳和内层的射流喷嘴701；抛光液经射流喷嘴701喷射到被加工工件8上；所述安装套壳与射流喷嘴701之间设有气体喷腔702，能够在空气压缩机15的配合下，在射流喷嘴701喷射的抛光液外围形成稳定的气流；所述旋转磁场发生装置用于调节喷射的抛光液中的磁性颗粒自旋转速度，并改变抛光液粘度； 所述流体循环系统用于向射流抛光模块提供抛光液，并回收射流完成后的抛光液，将回收的抛光液输出至射流抛光模块，形成抛光液的循环加工； 该装置的抛光方法具体步骤如下： 1制备磁流体抛光液，磁流体抛光液由10％粒径为10微米的碳化硅磨粒、4％的四氧化三铁磁性颗粒、0.2％的聚丙烯酸盐、2％的乙二醇及去离子水混合制成； 2将被加工工件8固定在五轴机床的夹具上，并通过计算机CNC数控系统调整射流抛光模块输出口的位置，使被加工工件8表面与输出的射流液柱的抛光范围精确对齐； 3设置射流压力、射流时间、射流抛光模块抛光路径；调整旋转磁场强度和频率，以控制液柱粘度与抛光液中磁性颗粒自旋转速度；启动空气压缩机，通过射流工具头喷射磁流体抛光液，内层射流喷嘴形成射流液柱，外层通入压缩的空气流； 4启动流体循环系统，流体循环系统回收射流完成后的抛光液，并将回收的抛光液输出至射流工具头，通过射流工具头执行循环抛光加工； 5通过CFD仿真技术分析射流液柱的流场分布和材料去除廓形，调整磁场强度、射流压力和磁场旋转速度； 所述CFD仿真技术采用一种多模型耦合仿真；将多相流VOF模型、离散相DPM模型、冲蚀Oka模型、粘性模型相耦合，并将其进行模型优化，具体优化步骤如下： S1：通过SolidWorks建模软件建立抛光工况的模型，并将抛光工况仿真模型导入Ansys‑Workbench中的SpaceClaim模块得到流体域的仿真模型； S2：使用Ansys‑Workbench中的Meshing对流体域的仿真模型进行四面体网格划分； S3：使用Ansys‑Workbench中的fluent对流体域的仿真模型进行计算流体力学计算； S3.1设置仿真流体的湍流模型，并设置粘性模型中磁流体在磁场作用下的粘度； S3.2利用多相流VOF模型对连续多相流体进行建模； S3.3采用离散相模型DPM对磨料颗粒进行瞬态三维模拟，预测颗粒的运动轨迹； S3.4利用冲蚀模型，对仿真模型进行冲蚀计算； S3.5设置滑移网格，用于仿真在磁场作用下的自旋转磁流体； S4：使用后处理软件Tecplot对仿真结果进行分析； 所述湍流模型设置中，采用了基于k‑ω湍流模型的剪切应力输运SST模型来表示在射流过程中内边界层内部区域和边界层外部区域出现的大雷诺数的湍流流动；所述粘度模型中，采用设置固定磁场强度下用粘度计测得的液体粘度进行设置计算。

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