准三维矩形交叉射流的数值试验研究

交叉射流是一种较复杂的湍流组合直流射流。本文运用作者所提出的计算机辅助数值试验(CAT)方法,对冷态炉内一次风、二次风两股射流以一定的角度喷射而形成三维交叉射流流场进行了研究。通过对不同高宽比的矩形喷嘴、喷射角、一二次风速度比工况下的数值试验,得到描述交叉射流空气动力特性的两个经验公式。计算结果与现有的实验数据吻合较好。     

不同喷嘴结构下高压脉冲水射流的数值模拟

为进一步优化喷嘴结构,应用流体仿真软件Fluent对喷嘴中高压气体驱动的水柱进行数值模拟.在数值模拟方法中应用SST k-ω湍流模型与VOF模型,研究了直喷嘴、锥形渐扩喷嘴和锥形渐缩喷嘴结构下的管内外气/液分布与水射流的流体力学特性.模拟结果表明:直喷嘴水射流在初期有最高的射流速度,且在模拟计算城内平均速度最高;锥形渐...     

影响自激振荡脉冲射流性能的喷嘴结构参数研究

脉冲射流射孔增产技术可有效改善低渗气藏渗透率,提高产气量。自激振荡喷嘴作为射孔增产技术的核心装置,其结构参数直接决定射孔质量。为得到适用于此技术的最优喷嘴结构,根据流体力学、射流力学、边界层及大涡模拟计算理论,利用大涡模拟方法和PIV测试实验研究了不同后喷嘴和前喷嘴直径比、振荡腔长和前喷嘴直径比对脉冲射流的影响规律。将大涡模拟计算结果与PIV试验测试结果相结合,建立了适用于低渗气藏射孔增产的自激振荡喷嘴设计准则：前后喷嘴直径比（d₂/d₁）为1.2~1.3,腔径比（L/d₁）为2.3~3.3。所得结论可作为脉冲射流发生装置的结构设计和优化依据。     

全尺寸脉冲射流喷嘴的优选研究

对全尺寸脉冲射流喷嘴进行了优选研究，得出了四种最优尺寸关系。所得最优的全尺寸脉冲喷嘴的功率是同尺寸普通喷嘴的１．５倍。并通过冲蚀砂砖的实验研究，作了验证。     

水煤浆喷嘴射流特性的实验研究

本文在冷态条件下，通过激光多普勒测速仪与激光测粒仪对喷嘴出口雾炬流场的联合测量，得到了喷嘴射流特性变化的一般规律，并为掌握喷嘴射流特性提供了一定的实验依据．     

喷嘴偏心距对射流泵性能影响的数值模拟

对射流泵内部流动进行了数值模拟,计算了射流泵在不同喷嘴偏心距下的性能参数,分析了射流泵喷嘴轴线偏离泵体轴线的偏心距对其性能和流场的影响.结果表明:喷嘴偏心距对射流泵大流量比工况的性能有较大的影响,而对小流量比工况影响较小,可忽略不计;随着偏心距的增加,射流泵效率最高点下降并向流量比小的方向移动.在工程应用中,射流泵同轴度精度要求可以定为12级以上.     

液体射流与空气交叉流动喷雾的数值模拟

采用气相的时均雷诺方程,在拉格朗日框架下求解离散相的运动方程,对水与空气交叉流动的喷雾流场进行了数值模拟研究.湍流模型为标准κ-ε模型,通过在气相方程中添加源项的方法,对两相间存在的质量、动量和能量交换过程进行了模拟;还添加了描述液滴的破碎及其碰撞聚合过程的计算模型;参考实验中的实测入口风速大小,添加用户自定义函数定义气相入口边界风速.计算时,交替求解气相和离散相方程直到两相都达到收敛来实现两相间的双向耦合.并将计算网格分割为两部分,在拥有两个处理器的工作站上并行运行.模拟结果与实验结果的对比显示,喷雾轨迹和液滴粒径大小与实验结果符合较好,也较合理地模拟出了液滴的空间分布情况.     

不同类型射流起爆爆震波特性的数值研究

为了研究不同类型射流对起爆特性的影响,对3种不同类型射流起爆主爆震室中丙烷/空气可燃混合气体的过程进行了数值模拟。结果表明,现有计算条件下,亚声速射流不能在主爆震室中起爆爆震波,而超声速射流和爆震射流能够成功起爆;爆震射流的起爆时间和距离都比超声速热射流的要小;在爆震射流的起爆过程中,爆震射流的形成占用了绝大多数的时间,因此对形成爆震射流这一阶段进行有效的改进将可以减少主爆震管的总起爆时间。     

蒸汽射流喷嘴的排布优化设计

针对蒸汽射流除冰所用蒸汽射流喷头的喷嘴进行优化设计,确定采用对称均匀分布方式来布置喷嘴。运用Fluent软件对奇偶数量的喷嘴进行仿真,并对温度场云图进行了分析。仿真结果显示,奇数喷嘴均布排列仿真模型的射流干扰和溢流损失均低于偶数喷嘴。对垂直射流和非垂直射流的喷嘴仿真表明,奇数喷嘴均布排列非完全垂直射流仿真模型的温度场分布较优,计算区域内平均温度较高,能够提高整车除冰的工作效率。     

不同喷嘴结构的水射流噪声分析

针对现有声扫雷具尺寸与重量较大、功耗较高、适装性差等问题,本文开展了水射流噪声研究,实现舰船辐射噪声的模拟,以有效扫除声引信水雷,或与磁扫雷具配合,扫除声磁联合引信水雷。本文采用Lighthill声比拟理论,建立了不同喷嘴结构的水射流噪声理论模型,研究了压力分布和辐射噪声与喷嘴结构之间的关系,并分析了喷流噪声的频谱特征及其主要影响因素。结果证实了喷流声源用于声扫雷具的可行性,且风琴管形结构可提高喷嘴在远场的噪声辐射性能,在扫雷应用中具有更大的优势。     

不同喷嘴结构的水射流噪声分析

针对现有声扫雷具尺寸与重量较大、功耗较高、适装性差等问题,本文开展了水射流噪声研究,实现舰船辐射噪声的模拟.本文以有效扫除声引信水雷,或与磁扫雷具配合,扫除声磁联合引信水雷.采用Lighthill声比拟理论,建立了不同喷嘴结构的水射流噪声理论模型,研究了压力分布和辐射噪声与喷嘴结构之间的关系,并分析了喷流噪声的频谱特征...     

脉冲射流喷嘴机理及水力特性研究

在对新型射流机理探讨的基础上，研究了脉冲射流喷嘴的机理和水力能量关系．得出了计算式．结果表明．脉冲喷嘴的瞬时高频射流所获能量是低频射流的２．５５８倍，是连续射流的１．４３８倍．还得出了脉冲射流喷嘴的水马力和冲击力的计算式．为脉冲射流喷嘴的应用及进一步研究，提供了理论依据．     

不同围压下自激吸气脉冲射流喷嘴吸气性能的试验研究

深水条件冲沙时,改善自激脉冲射流喷嘴的吸气性能,可以提高射流的打击力和泥沙颗粒的悬浮高度,及延长泥沙颗粒的输移长度.因此,研究自激脉冲射流喷嘴的吸气性能有重要意义.利用自行研制的试验系统对自激吸气脉冲射流喷嘴的吸气性能进行了试验研究,运用无量纲分析法,对一定入口条件下各结构参数和运行参数配比对无量纲吸气量的影响进行分析,得出了深水条件下无量纲吸气量随自激脉冲射流喷嘴各无量纲参数的变化规律,确定了产生高效能脉冲射流相对吸气量的无量纲参数的范围,为脉冲射流喷嘴的结构设计优化提供理论依据.     

牙轮钻头喷嘴射流破岩机理研究

本文以喷嘴射流冲蚀岩石为依据，对牙轮钻头的破岩方式、喷嘴射流的水力破岩和水力辅助破岩机理以及破岩的基本作用和影响因素进行了分析研究。结果表明，在现有机泵条件下牙轮钻头喷嘴射流对泥岩、页岩和粗粒砂岩具有直接水力破岩作用，对石灰岩、细粒砂岩有较好的水力辅助破岩作用。喷嘴射流冲击压力、射流的脉动特性、岩石的孔隙度和裂缝发育条件是影响水力破岩和水力辅助破岩的三个重要因素     

湍流浸没射流反应区结构的数值计算

介绍HCl气体以湍流浸没喷入NH3水溶液容器内而发生化学反应的反应区结构的数值计算。通过化学平衡的计算，求得以混合分数为基础的状态关系；采用局部均相流动模型（LHF）、K-ε－g湍流模型、截尾正态分 态模型和法夫雷（Favre)均化的输运方程组，得到反应区空隙率、温度、气体穿透距离和各组分的浓度等参数值。     

振荡脉冲射流喷嘴钻头井底压力特性研究

本文以测试喷嘴射流轴心冲击太力为依据，对振荡脉冲射流喷嘴的有效喷距，射流和脉动特性，井底压力分布规律进行了研究分析。结果表明，在相同条件下，脉冲射流喷嘴的有效喷距比普通连续射流喷嘴提高１．５倍，脉动幅值提高１．７倍，井底压力分布更有利于清除井底岩屑。     

磨料射流的Fluent模拟及喷嘴尺寸影响研究

设计某种尺寸的喷嘴,并用Fluent软件模拟磨料流体在喷嘴中的流动,研究磨料射流在喷嘴中的流动规律以及喷嘴尺寸对磨料粒子的加速性能的影响。     

射流噪声抑制的数值方法——共轴射流的研究

由于喷气飞机中发动机产生的气动噪声是飞行时的主要噪音之一,因此射流噪声的研究具有重要的意义。文章结合CFD技术与气动噪声时域理论求解共轴喷管的射流噪声。首先采用雷诺平均N-S方程求解器对射流的三维流场进行了数值模拟。通过数值模拟,得到了共轴喷管马赫数为0.75的流场特性。然后结合lighthill声比拟理论研究了流场产生的气动噪声。结果发现,由于次级流对主流的影响,导致射流流场结构改变,剪切层内的大尺度涡减小,与常规单喷管射流噪声相比共轴射流有所改善,特别是在高频段喷流噪声有明显减小。     

复杂裂隙网络内冲击射流脉动压力传播过程数值研究

引入高坝下游基岩复杂裂隙网络结构,对裂隙网络内冲击射流脉动压力的传播过程和机理展开数值研究.应用蒙特卡洛方法,建立河床岩体仿真裂隙网络内脉动压力的瞬变流传播模型.数值模拟得出各裂隙线元内的瞬时脉动压力时间过程,以及脉动压力强度的空间分布云图.结论认为:点脉动压力的瞬时分布是各裂隙线元内的压力波传播、反射并叠加的结果,具有显著地各向异性特性.脉动强度基本服从正态分布.频谱分析得出点脉动压力不仅和岩体控制体外部施加的干扰脉动有关,而且和与此点相衔接的线元、以及通过其他线元与此点相贯通的线元的几何、物理特性有关.     

Banyan网Baseline网和Shuffle网的拓扑交叉结构

首次求出了 Banyan 网、Baseline 网和 Shuffle 网中每条拓扑线上的拓扑交叉点的精确个数.这些结果有助于正确估计用光学方法去实现这些交换网络的难度.