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摘要
为探究UO_2陶瓷芯块复合316Ti不锈钢包壳管激光切割过程辅助气体流场的分布特点，通过ANSYS软件建立了辅助气体流场的仿真模型。使用UDF功能，构建了深度随气/液变化的自适应热源模型，分析了激光切割过程中温度分布特点。在设定边界条件（压力入口、压力出口、自由表面、壁面、对称面）和材料热物性参数（比热容、热导率）后，利用k-ε湍流模型分析了辅助气体从喷嘴流出后速度、压力的变化。结果表明在对称面上激光切割温度呈圆锥形分布，热影响区范围小，激光热源集中；辅助气体流动速度过小，熔融的金属材料无法被去除，工件将无法完全被切透；辅助气体在喷嘴内外存在较大的压力差，在靠近切削表面时压力增高，但压力梯度减小，入口压力对辅助气体流场的影响是决定性的。通过流场仿真结果可以优化辅助气体流出速度、入口压力等参数，保证在激光切割过程中辅助气体的除渣能力，进而保证切割质量。
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