针对气动喷砂回收器磨损严重及回收效率不佳的问题,基于气固两相流固体颗粒运动和碰撞原理,对回收器的倾角进行了优化设计;借助Fluent软件对回收器里的粒子运动轨迹进行仿真对比分析,优先选出回收效率最好的回收器。分析结果表明:原回收器回收效率不佳以及磨损严重的主要原因在于,砂料在回收器中经过了多次碰撞反弹,加剧了回收器的磨损。优化后的回收器利用了砂料的反弹作用,回收器采用倾斜65°～75°喷射和回收时,几乎所有粒子都能反弹到回收器的回收口,提高了回收率,降低了对壁面的冲蚀磨损。

针对气动喷砂喷嘴砂料发散不均和清理效率不高的问题,基于气固两相流颗粒运动理论,应用Fluent软件对扁形喷嘴进行了仿真,对比分析了方型喷嘴和圆形喷嘴的粒子轨迹和对壁面的冲蚀。分析结果表明:扁形喷嘴由于其内部两端没有收缩角,喷射出的砂料会形成一个长方带区域,在该区域的中轴线上,砂料的密集度和速度最大,越远离该中轴线,其密集度和速度逐渐降低。而方型喷嘴和圆形喷嘴的最大密集度和力度都集中在喷嘴正对着的圆形和方形区域上。