研磨抛光是当今制造业中重要的加工工艺之一。在许多情况下,尤其对于各种功能陶瓷材料和新型复合材料加工时,研磨是一种有效的加工工艺方法。为了满足这些不断涌现的新材料的加工要求,人们逐渐开发了许多新的研磨和抛光方法。这些新的研磨抛光方法,其工作原理有些已不完全是纯机械的去除,有些不是采用传统的研具和研磨磨料,而是采用游离磨粒加工。本文针对游离磨粒加工中的流场运用两相流理论对其进行了仿真和实验研究。通过本文的研究,主要得出来以下这三个方面的结果:1)以FLUENT软件为计算平台,采用Spalart-Allmaras固液两相Mixture湍流模型对磨粒流加工过程中磨粒流的流动形态进行了数值模拟。由数值模拟结果,我们可以清楚地了解到磨粒流加工过程中的主要参数,如进出口压力差和粘度等对加工效率的影响,从而为参数选择提供了有价值的参考依据。2)基于CFD技术和两相流理论,运用流体计算力学软件FLUENT中的两相流模型对游离磨粒精密研磨抛光过程中的抛光液流动进行数值模拟,建立了可以预测抛光垫与工件界面间流体压力分布的抛光液流动数值模型。使用该数值模型可以研究界面间流体压力分布与抛光垫转速、抛光液粘度以及抛光垫表面粗糙度之间的关系,为进一步深入探讨游离磨粒精密抛光作用机理提供了参考依据。该数值模型提供了一种方法,可以用来预测抛光垫任何转速时抛光液流动所产生的作用,因此它有助于提高工件的抛光效率和改善工件的表面质量。3)建立了用于游离磨粒精密研磨抛光过程中抛光垫与工件界面流体压力分布的实验平台。采集了工件保持静止而抛光垫旋转时,界面流体压力分布的数据结果。流体压力实验结果显示工件下方压力呈现不对称分布,存在较大范围的负压力区域和一小部分的正值压力区域;且随着抛光垫转速的增加,负压力与正压力的数值均增大。抛光液的粘度值显著影响工件和抛光垫界面间压力的分布。粘度较大时,界面间压力波动较大,流场不稳定,在工件边缘局部区域存在较大数值的负压力和正压力。最后将实验数据与数值模型所预测的压力分布进行了对比,二者基本相吻合,从而验证本文所建立数值模型的有效性。