锥直形喷嘴内部结构参数对射流流场影响的数值模拟

为研究喷嘴内部结构参数对射流流场的影响,在边界条件和初始条件相同的情况下,分别改变锥直形喷嘴的收缩角和长径比,使用Fluent对射流的速度场进行数值模拟研究.结果表明:当α=13°、l/d=2时射流的集束性好;α=22°～34°,l/d=3时出口边界有较高的横向速度.     

圆锥形喷嘴结构参数设计研究

为了获取圆锥形喷嘴结构参数与其工作性能的作用规律,建立了喷嘴内部流场的数值仿真模型.通过仿真研究获取了喷嘴结构参数与喷嘴内部射流特性的作用规律.仿真结果表明:喷嘴的收缩角α和长径比cp决定了喷嘴射流的最大出口速度和喷嘴出口射流速度在径向的变化幅值.随着α的增加,喷嘴射流的最大出口速度先增大后减小.当α较小时,喷嘴出口射流速度在径向基本保持不变.当α较大时,喷嘴出口射流速度在径向变化明显.随着cp的增加,喷嘴射流的最大出口速度先增大后减小.当cp较小时,喷嘴出口射流速度在径向变化明显.当cp较大时,喷嘴出口射流速度在径向基本保持不变.圆锥形喷嘴的最优结构参数为α=40°,cp=3.对不同α的喷嘴性能进行了实验测试,实验结果表明:当α =40°时,喷嘴产生的射流出口速度最大.     

喷嘴参数对射流电沉积区域流场的影响

针对采用射流电沉积加工精度不高,沉积面积不易控制,沉积层均匀性差等问题,分析了长孔形射流喷嘴参数对沉积区域及沉积轮廓的影响。通过建立系统流体动力学模型,研究了长孔形喷嘴截面倾斜角度及喷嘴腔体长度对沉积区域流场的影响,探讨了在电场流场耦合作用下沉积层的轮廓分布状况。仿真结果表明,随着喷嘴截面倾斜角度由30°～70°不断增大,喷嘴出口处沉积液的定域范围可以缩小3 mm左右,定域性明显提高;而随着喷嘴腔体长度由40～80 mm增长,流体速度、压力和定域性的变化不大;沉积层厚度在喷嘴正下方区域最大,然后由中心向两边逐渐对称变薄。根据仿真参数加工出喷嘴并通过实验验证,实验结果与仿真结果基本吻合。     

基于FLUENT的非淹没式纯水射流喷嘴内部流场仿真

采用FLUENT对水喷嘴内部流场,混合室和混合管内部流场,以及收敛角对流场的影响进行了仿真和实验验证。结果表明,水喷嘴内部流场可以较好地预测水射流速度,在混合室内部空气与水界面处有一系列的漩涡,在锥段末端处充满了低速度的水,收敛角为45°时锥段处的水速度明显增加。     

喷嘴几何参数对射流流场性能影响的计算研究

在边界条件和初始条件相同的情况下,分别改变圆锥带圆柱出口型喷嘴的圆锥段收缩角、喷嘴出口圆柱段长径比、喷嘴出口直径,用Fluent软件对圆喷嘴射流的速度衰减特性进行数值模拟和分析.模拟发现:在圆锥段收缩角为13°左右、喷嘴出口圆柱段的长径比为3左右时,射流核心段上的速度最大;随着喷嘴出口直径的减小,射流核心段上的速度不断增大,射流的切割性能也越来越好.数值模拟结果与实验结果完全一致.     

高压水除鳞喷嘴结构参数对喷嘴射流性能的影响

为了进一步研究高压水除鳞喷嘴的射流性能,优化喷嘴的结构参数,选取出口扩张角、锥孔深度、入口收缩角作为参考因素,以喷射角和射流流量作为评价指标,对喷嘴各参考因素对射流性能的影响进行了仿真分析。结合正交试验的方法,对喷嘴各结构参数及其交互作用对其性能影响的显著性及重要性次序进行分析,获得最优的参数组合并对其进行了实验验证。结果表明：出口扩张角的增大会使喷射角减小但会使射流流量增加,锥孔深度的增加可以较为全面地提升喷嘴的射流性能,收缩角的增大会使得喷嘴的射流性能减弱,喷嘴的除鳞效果变差;3个参考因素中锥孔深度是对射流性能影响最大的因素;当出口扩张角为80°、锥孔深度为8 mm、入口收缩角为65°时喷嘴的射流性能最优。通过将参数优化后的喷嘴的实验结果与原始喷嘴的实验结果对比发现,优化后喷嘴的喷射角由原始值35.7°提升至44.1°,射流流量的大小由原始值10.17 L/min提升至28.3 L/min。     

三维旋转喷射枪喷嘴结构的优化

基于工业油罐清洗对水射流射程远、打击力大和清洗面积大的三大要求,采用计算流体力学数值分析的方法,进行三维旋转喷射枪喷嘴结构的优化。结果表明：收缩角在20°~30°区间段内、长径比在20~3.0区间段内,喷嘴具有最佳的喷射性能。     

磨料射流喷嘴直径与切割能力关系的仿真及实验研究

高压水射流磨料喷嘴是磨料颗粒加速的关键部位,喷嘴直径对射流有重要影响.通过实验与仿真的方法研究了喷嘴直径与射流切割能力的关系.研究结果表明:①试件的切口深度和切口宽度随喷嘴直径的减小基本上呈线性减小;②同一压力下,减小喷嘴直径会降低射流的切割比能耗;③不同直径喷嘴射流轴心的加速规律和衰减规律基本一致.喷嘴直径越小,射流加速越慢,衰减越快,等速核心段越短,切割能力降低;④从能耗、切割效率等多方面因素考虑,对于普通材料切割的喷嘴直径较佳选择为0.6～1.0 mm,不宜进行直径0.2 mm以下的磨料射流切割.     

小喷嘴磨料射流切割试验研究

研究了微细磨料射流对大理石、花岗岩、铜板、铝板等材料的切割效果及其主要影响因素,表明了实现更小直径的磨料射流切割的可行性,为今后开展微磨料射流研究初步奠定了基础.     

旋流片对喷嘴流场特性影响的数值研究

以水为流体介质,建立了旋流喷嘴的计算流体动力学模型.通过调整旋流喷嘴旋流片的螺旋升角和通流面积等结构参数,对喷嘴雾化的压力、速度场进行计算,推导了喷嘴的雾化角,从而研究旋流片对喷嘴流场特性的影响.将数值模拟的结果与试验结果进行对比,两者基本吻合.验证了数值计算方法的正确性,对旋流喷嘴的设计具有指导意义.     

高压喷嘴几何参数对流场影响的数值模拟分析

为研究喷嘴内外部几何参数对内部流场形成的影响,在满足技术要求流量Q=0.13kg/s的情况下,分别改变喷嘴出口直径和出口圆柱段长度,用Fluent软件对圆喷嘴射流的速度变化特性进行数值模拟和分析。模拟发现,在出口直径d=0.9mm、出口圆柱段长度L=0.7mm时,速度最高;在出口直径d=1.2mm、出口圆柱段长度L=5.4mm时,出口截面速度分布最广,最为适宜枪外混合物料的喷涂操作。     

喷嘴结构参数对流体特性影响的三维流场模拟

为了改善柴油机D6114喷油嘴291 DLLA150 FC PV01内部燃油流动状况,使喷入气缸内的燃油达到较好的雾化质量,在原有喷嘴基础上,针对喷嘴结构参数长径比、喷嘴入口过渡圆角及喷孔锥角设计了9种方案。在CFD(计算流体动力学)软件中建立了喷嘴内部流场的三维模型,对整个流场区域进行了流体动力学模拟计算。分析了喷嘴结构参数对喷孔内部空化程度、湍动能及流速的影响,得出:随着长径比(L/D)的减小,燃油在喷孔中的空化程度增强,湍动能减小,流速增加;随着过渡圆角与直径比(r/D)的增大,喷孔内部流体空化程度增强,流速增大,湍动能减弱;随着喷孔锥角(θ)的增大,喷孔内燃油空化程度加强,湍动能减弱。     

汽车尾部结构参数对尾部流场的影响研究

汽车外流场在汽车尾部结构的影响下变得复杂,研究汽车尾部结构参数对气流的影响对研究汽车外流场、优化汽车的外形设计,设计出小空气阻力系数的汽车有重要意义。在MIRA模型基础上,运用三维软件CATIA构建不同车尾倾角的汽车模型,运用计算流体力学(CFD)软件Star-ccm+对其进行汽车外流场的空气动力学仿真分析,计算不同车尾倾角的汽车模型的空气阻力系数与升力系数,模拟气流在流经汽车尾部的速度分离及压力分布,着重研究车尾倾角对汽车尾部气流分离及尾涡形成的影响并找出其变化规律。研究发现车尾为正倾角时,气流在汽车尾部分离减弱,车尾马蹄涡较小,汽车的阻力系数较小,而升力系数较大;车尾为负倾角时,阻力系数较大,而升力系数小。     

结构参数对双蜗壳型旋风分离器内流场分布的影响

用智能五孔球探针测试仪对不同排气芯管结构形式和不同排气芯管插入深度下双蜗壳型旋风分离器内三维速度和静压进行了测量,以获得这两种结构参数对分离器内部流场的影响.试验结果表明,分离器内切向速度随排气芯管插入深度的增加先减小后急剧增加,锥形排气芯管与圆管相比使得分离器内部流场大部分区域旋转增强.利用积分离散化的方法计算了分离空间内的下行流量,发现排气芯管插入深度为300mm时能有效的减少短路流和旋涡流动.     

关键结构参数对高压除鳞喷嘴性能影响的研究

高压除鳞喷嘴广泛地应用在热轧除鳞工艺中,喷嘴结构参数的变化会对射流性能产生影响。通过数值模拟和实验测试相结合,研究了锥孔深度变化对外部射流的影响。研究表明:锥孔深度增加,射流水喷射角增加、射流速度沿轴向方向衰减变慢,射流距离增加。在相同射流距离下,锥孔深度的增加可以使打击力的大小增大、有效的射流宽度增大。     

某旋流式燃油喷嘴流场分析

旋流式喷嘴是航空发动机进油系统和实现燃油雾化的重要部件.为了探究一种旋流式喷嘴的雾化角度,文章介绍了一种旋流式喷嘴的结构特点和工作原理,运用VOF两相流方法与Realizable k-ε模型模对喷嘴的内外部流场进行数值模拟.结果显示:数值仿真可以较好的模拟喷嘴的雾化特性,随着供油压力增大,喷嘴出口流量和速度均增大,燃油...     

喷头内部流场模拟及结构改进

分析了一种典型的高压水射流喷头的内部流场，并利用流体仿真软件对其进行数据仿真，根据仿真结果对其内部结构进行了改进。     

磨料水射流喷嘴内流场的数值模拟

该文以后混合磨料水射流水喷嘴为研究对象,基于两相流动的欧拉-拉格朗日和高雷诺数的标准双方程湍流模型,应用FLUENT软件对磨料水喷嘴内部两相流进行仿真,研究了固液两相流在磨料水喷嘴中的流体动态、磨料粒子的速度。通过对磨料水喷嘴磨损和液固混合相流域的权衡和模拟结果分析,得到磨料水喷嘴的锥形收敛角为30°、柱形内孔直径为0.76 mm、聚焦管总长为73 mm时具有较好的切割性能。通过分析不同长度、直径、锥形入口角的磨料水喷嘴,优化了磨料水喷嘴的结构参数。     

新型旋转射流多孔喷嘴流场的分析

设计了一种适用径向水平井技术的旋转射流多孔喷嘴。其前端面均布3个不同切向倾角15°、30°、45°的孔眼。利用数值模拟方法,采用RNG k-ε湍流模型对该喷嘴流场特征进行了研究,并与试验破岩结果进行了对比。结果表明,15°孔眼轴向速度较大,扩散性差,衰减缓慢,类似直射流,破岩效果适中;30°孔眼轴向、径向、切向速度均较大,扩散性适中,衰减较慢,其破岩效果最佳;45°孔眼虽具有较高切向、径向速度,但扩散性较强,衰减较严重,可形成较大破岩面积,但破岩深度有限;3个孔眼破岩面积在径向存在重叠,当喷嘴旋转时,可轨道扫描式完成联合破岩;不同倾角破岩效果不同,本试验中30°倾角的孔眼破岩效果最佳。流场数值模拟结果与实际破岩效果基本一致。