锥形喷嘴结构参数及淹没空化水射流冲蚀性能的实验研究

本文实验研究了喷嘴结构参数对射流性能的影响关系，分析了靶距，射流压力，冲蚀时间及淹水深对淹没空化射流的影响关系，结合自由射流实验研究，对淹没空化射流及自由射流冲蚀性能作了全面比较，从冲蚀质量曲线图及比能曲线图两个方面揭示了淹没空化射流冲蚀性能的优越性。     

水下气体射流初期数值研究

本文提出了一种新的水下气体射流的数学物理模型，并成功地将位标函数方法应用于水下气体射流气水交界面求解，数值模拟了水下气体射流初期的流动演化和气水相互作用特性，得到了气水全耦合的水下气体射流喷射初期的流场形态及其演化过程，定性结论与实验吻合。     

自激振荡磨料射流中的磨料加速机理

自激振荡磨料射流是自激振荡脉冲射流和前混合磨料射流相结合后形成的新型射流，本文讨论了自激振荡磨料射流喷嘴的结构和工作原理，分析了影响磨粒速度的各种因素，研究表明，最大钻孔速度高于前混合磨料射流。     

不同发射深度下喷管燃气射流特性研究

为了探索发射水深对发动机水下点火流场特性的影响机制,该文数值研究了不同水深条件下发动机水下点火时实验喷管气水两相流场的非定常演化过程.研究结果表明:射流初期,高密度水介质对喷管出口高温燃气泡强剪切流具有阻滞作用,导致了流场中的压力以及射流产生的推力波动比较剧烈;随着射流的发展,流场中的压力及射流产生的推力波动趋于平缓,波动幅值与频率也随之降低;喷管推力随工作水深的增加而减小,并且推力随时间的变化规律与喷管进口燃气总压变化趋势一致.     

水下贴底射流及其对淤泥质床面冲刷实验研究

本文对水下圆截面贴底射流所产生的流速场及其对周围淤泥质床面的冲刷作用进行了实验研究，通过定床和动床两个系列的射流实验，给出了计算定床条件下床面流速分布和动床条件下射流临界冲届摩阻流速和冲届坑尺度的经验公式。     

簧阀阻断式脉冲磨料射流破岩的试验研究

为了充分利用井底水力能量提高钻速,提出了井下调制簧阀阻断式脉冲磨料射流钻井技术。模拟分析了簧阀阻断式脉冲磨料射流钻井工具的内部流场,确认了采用簧阀阻断式机构调制脉冲射流的原理可行。研制了簧阀阻断式脉冲磨料射流的原理样机,纯水射流的试验测试结果表明,簧阀阻断式脉冲射流破岩性能明显优于连续射流;基于正交试验法,优选确定了原理样机的结构参数,进而引入磨料,调制形成脉冲磨料射流。脉冲磨料射流破岩试验结果表明,岩石破碎孔的深度随着泵压增大而增大,而随着磨料浓度和喷距的增大,则先增大后逐渐减小,存在最优值。研究结果证实了井下调制簧阀阻断式脉冲磨料射流钻井方法的原理可行,可为实际技术发展提供依据。     

复杂异相射流计算收敛的一个办法

水下高速可压缩气体射流的两相流计算不易收敛,本文提出按水的密度设计一种理想气体,然后与燃气一起按两相气体混合流进行计算取得成功。这一办法对一相基本静止的情况时实用的。     

射流冲刷试验研究

为研究影响射流冲刷的因素，作者进行了７０组试验，分别研究了单管和多管，水平和有入射角，贴底和离开床面，静水和动水等情况。对试验结果的分析表明，在床沙一定、河流流速与射流流速相比不大的情况下，冲刷坑的几何尺寸与Ｖ＾２／３Ｄ＾５／６有较好的关系。     

磨料参数对准直磨料射流切割性能的影响

根据多相流体介质在准直管内有阻流动方程式数值分析了供料量和粒径对准直磨料射流中磨粒加速效果的影响。研究表明，磨粒速度随着供料量的增加而逐渐降低。磨料质量浓度小于９．５％时供粒量对磨粒速度影响不显著。不同的供料量对应着不同的最佳管长，粒径越小磨粒加速度越快，磨料射流的切割效果取决于磨粒速度和粒径大小，粗磨料略优于细磨料     

同轴直射流与旋转射流组合的双射流湍流流场数值模拟

摘要：直射流与旋转射流分别具有能量传递距离长与能量传递分布面积大的优点，为了尽可能的提高射流能量利用，本文提出了结合两者优点的同轴直射流和旋转射流组成的新型双射流。对淹没条件下的组合双射流流场特性，进行数值模拟研究。采用RNGκ-ε模型和高精度QUICK离散格式，得出了不同速度组合下双射流流场的直射流轴心速度衰减和旋转射流旋转速度衰减规律，速度矢量图，量化分析了射流结构对流场结构的影响。计算结果表明，在喷嘴压降一定时，存在三种轴心速度衰减曲线，当旋转射流轴向速度高于门限速度的情况下，射流衰减速度最慢。另外，直射流与旋转射流轴心衰减曲线存在很大差异，要提高双射流能量利用，内外喷嘴的流量分配至关重要。     

Numerical simulation of the abrasive supercritical carbon dioxide jet: The flow field and the influencing factors

The supercritical carbon dioxide(SC-CO_2) jet can break rocks at higher penetration rates and lower threshold pressures than the water jet. The abrasive SC-CO_2 jet, formed by adding solid particles into the SC-CO_2 jet, is expected to achieve higher operation efficiency in eroding hard rocks and cutting metals. With the computational fluid dynamics numerical simulation method, the characteristics of the flow field of the abrasive SC-CO_2 jet are analyzed, as well as the main influencing factors. Results show that the two-phase axial velocities of the abrasive SC-CO_2 jet is much higher than those of the abrasive water jet, when the pressure difference across the jet nozzle is held constant at 20 MPa, the optimal standoff distance for the largest particle impact velocity is approximately 5 times of the jet nozzle diameter; the fluid temperature and the volume concentration of the abrasive particles have modest influences on the two-phase velocities, the ambient pressure has a negligible influence when the pressure difference is held constant. Therefore the abrasive SC-CO_2 jet is expected to assure more effective erosion and cutting performance. This work can provide guidance for subsequent lab experiments and promote practical applications.     

EXPERIMENTAL STUDY ON VELOCITY PROFILE OF SUBMERGED ABRASIVE SUSPENSION JET FLOW

1. INTRODUCTIONAbrasive Water Jet (AWJ), has been developed the into a remarkable and extensively used cutting technology in last two decades. In recent years, the polymer PAM has generally been applied to jetting fluid to further increase the abrasive ve…     

The gas jet behavior in submerged Laval nozzle flow

The behavior of the combustion gas jet in a Laval nozzle flow is studied by numerical simulations. The Laval nozzle is installed in an engine and the combustion gas comes out of the engine through the nozzle and then injects into the surrounding environment. First, the jet injection into the air is simulated and the results are verified by the theoretical solutions of the 1-D isentropic flow. Then the behavior of the gas jet in a submerged Laval nozzle flow is simulated for various water depths. The stability of the jet and the jet evolution with a series of expansion waves and compression waves are analyzed, as well as the mechanism of the jet in a deep water depth. Finally, the numerical results are compared with existing experimental data and it is shown that the characteristics of the water blockage and the average values of the engine thrust are in good agreement and the unfixed engine in the experiment is the cause of the differences of the frequency and the amplitude of the oscillation.     

流动环境中高浓度射流的三维数值模拟

应用流动环境中高浓度圆孔射流的三维RNG湍流模型,模拟计算不同水深和环境来流下的流态和浓度场分布,结果表明在已有射流区、冲击区以及异重流区的基础上,还存在1个上游入侵区。该上游入侵区的长度随环境流速的增大而减小,水深对其的影响相对较小。射流触底点位置随环境流速以及水深的增大而下移,触底点浓度则随环境流速以及水深的增大而减小。流态分析显示,壁面反射流形成动量较强的附壁射流时,会在较短距离内收缩和膨胀,紊动掺混剧烈,水深较浅时容易形成全水深掺混。比较而言,附壁射流较弱时无上游入侵,在射流孔口下游附近横断面上会形成较为特别的水滴状浓度等值线分布,在水体底部形成更为稳定的异重流。最后探讨了水体底面横向最大浓度沿流向的分布特征。     

闸底板抗磨防冲的新方法——利用废旧轮胎保护闸底板

新疆阿克苏河协合拉引水枢纽在闸底板抗磨防冲中,总结"以硬制硬"效果不佳的教训,利用废旧轮胎耐磨抗冲的特点,用于多卵石河道上闸底板抗磨防冲"以柔克刚",取得了良好的效果,为多卵石河道的防冲抗磨提供了成功的经验.     

深水垫情况下水垫塘淹没射流特征分析

本文基于自由射流扩散规律的研究成果,在对常规水垫塘内水流流态进行分析研究的基础上,结合模型试验成果对深水垫情况下水垫塘内水流流态进行了分析,对淹没射流特征进行了研究。研究结果认为,深水垫情况下的水垫塘内水流流态的规律性比较明显,淹没冲击射流流态与淹没水跃流态平顺衔接过渡,总体上可认为是一种射流流态,符合射流的线性扩散规律。