清洗用扇形喷嘴结构参数对其内部射流的影响

采用标准k-ε湍流模型,利用计算流体软件对扇形喷嘴的内部流场进行了数值模拟;研究了当扇形喷嘴出口投影面积一定时,入口结构、出口几何参数对喷嘴内部流场和出口射流速度的影响.研究表明:锥形入口结构最有利于射流在喷嘴内的加速,可使射流在喷嘴中始终处于加速运动状态.出口段的直径影响出口段内射流的速度,出口射流速度随出口圆柱段直径的增加而增加,但存在影响其变化趋势的一个阙值直径.出口盲端的长径比和V形切槽的夹角对喷嘴内射流流态无明显影响,对出口射流速度也无明显影响.     

喷气织机辅助喷嘴的气流场仿真

辅助喷嘴是喷气织机引纬系统中的关键零部件,基于Fluent进行辅助喷嘴气流场仿真,分析不同型号辅助喷嘴的性能。通过Solidworks建立不同喷孔分布辅助喷嘴的结构模型,通过Fluent软件对不同类型辅助喷嘴的气流场进行仿真,对3种不同的喷孔排布的辅助喷嘴的最大出口速度、耗气量、射流中心线上的速度衰减及综合指标K进行仿真量化评价。仿真结果表明：三种类型辅助喷嘴的耗气量基本相同,2KB2型辅助喷嘴的最大出口速度为431.5m/s相比于2KA2型提高了1.26%;2KB2的综合指标K值较2KA2和2KC2型分别提升了7.31%和2.27%,因此,2KB2型辅助喷嘴具有较好的性能;不规则圆孔的孔口形式相较于等大圆孔可以提升辅助喷嘴的性能。     

航空发动机润滑油喷嘴性能优化分析*

针对某航空发动机轴承供油喷嘴流量流向试验发现的喷嘴出口流线较为发散这一问题,利用三维流体仿真软件的Realizable k-ε 湍流模型,建立供油喷嘴的三维数值计算模型,对喷嘴内部的三维流场进行仿真分析,考察供油喷嘴出口的流量和喷孔外部的流线圆柱度。基于三维流场仿真结果,提出不同的结构优化方案,并分别考察供油喷嘴的性能。结果表明：喷嘴喷油出口管路段的内部流场直接决定了喷油口外部流线的发散程度和圆柱度,合理布置上游流路结构,适当增加出口管路段的长径比,能有效抑制主流区内的旋流,能减小喷油孔外部流线的发散程度;采用新型的“嵌入式”堵头能抑制喷孔区域的旋流,使喷孔外部流线的圆柱度满足设计要求。     

组孔式喷嘴雾化与蒸发特性研究

采用KIVA-3软件对收缩型喷孔、平行型喷孔和扩张型喷孔三种组孔式喷嘴在柴油机缸内条件下的雾化与蒸发特性进行了多参数模拟研究。模拟结果表明,与传统喷嘴相比,三种组孔式喷嘴喷雾空间变大,喷雾贯穿距离更长,燃油蒸发量减少,三种组孔式喷嘴燃油蒸发相差很小。组孔喷雾贯穿距离比单喷孔大,主要是由于组孔式喷嘴的油束碰撞从而使得油滴直径增加所致。与平行型组孔喷嘴相比,收缩型和扩张型组孔喷嘴的燃油分布区域更广。发动机缸内初始压力和初始温度对组孔喷嘴蒸发影响不大。     

扁平扇形喷嘴的设计研究

对侧向V型狭缝式扁平扇形喷嘴的内部结构参数设计方法进行了研究.使用该方法对一个喷嘴进行了设计,实际使用中喷洒效果符合要求.分析得出了侧向V型狭缝式扁平扇形喷嘴内部结构参数和流量阃的关系:喷嘴内圆柱面半径和V型槽底部至内圆柱面轴线的距离必在一族等式约束曲线上取值,且曲线随流量增大而上移;当内圆柱面半径一定时,喷嘴流量随V型槽切口深度增大而非线性增大;当V型槽切口深度一定时,喷嘴流量随内圆柱面半径增大而非线性增大.     

扁平扇形喷嘴设计及试验研究

对扁平扇形喷嘴的内部结构参数设计进行了系统研究,给出了具体设计方法.最后对使用该方法设计的扁平扇形喷嘴进行了试验研究,试验证明在设计喷嘴时流量系数Cd可以从结构参数相近的试制喷嘴的试验数据中计算出来,然后按照本文讨论的设计方法完全可以设计出符合要求的喷嘴.     

喷嘴抗冲蚀磨损研究及梯度模型设计

分析喷嘴冲蚀磨损特点，指出喷嘴的不同部位同时受到不同角度的冲击；磨料颗粒在喷嘴内部加速运动，喷嘴沿长度方向的磨损程度不同，喷嘴人口磨损最严重，出口次之，而中间区域磨损相对较轻。阐述陶瓷喷嘴冲蚀磨损机理，说明陶瓷喷嘴两端承受以高冲击角为主的冲蚀，磨损机理以应力疲劳断裂和脆性断裂为主；喷嘴中部承受低角冲蚀，微切削冲蚀磨损为其主要磨损机理，得到喷嘴磨损属于多冲蚀磨损机理并存的结论。在此基础上，提出均质材料难以适应喷嘴冲蚀磨损特点，不易满足喷嘴高抗冲蚀磨损性能要求的观点。基于梯度功能技术思想首次提出梯度功能喷嘴设计方法，并建立梯度功能喷嘴设计模型。     

基于CFD的圆柱形喷嘴设计

喷嘴是流体最后通道,起到最后加减速,控制雾化度、出口速度、喷射射程的关键部件.用三维数值分析软件对影响喷嘴喷射性能的各个参数进行定量的模拟分析,通过计算得出喷嘴出口速度,最后比较各个不同结构的喷嘴出口流速来确定最佳的喷嘴结构形式.得出喷嘴在收缩角度为12°～14°,喷嘴出口端与入口端直径比在0.5～0.6,出口整流段长...     

磨料喷射喷嘴的应力分析及FGM模型设计

分析表明磨料喷射加工中喷嘴承受的应力在喷嘴入口最大、出口次之、中间区域相对较小。试验显示喷嘴的冲蚀磨损在喷嘴入口最严重、出口次之、中间区域相对较小。试验结果与应力分析结果一致,得出磨料喷射加工中喷嘴入口、出口处承受的高拉应力是造成其冲蚀磨损严重的主要原因的结论。针对提高均质陶瓷材料喷嘴抗冲蚀磨损能力的力度有限,提出运用梯度功能材料(Function gradient material,FGM)理论于喷嘴材料的设计和制造中,研发新型非均质的陶瓷喷嘴材料,将梯度功能陶瓷喷嘴制备中产生的残余压应力引入喷嘴入口、出口,使其减缓磨料喷射加工中喷嘴承受的拉应力,以提高喷嘴抗冲蚀磨损能力。结合喷嘴的冲蚀磨损特点、结构特点及陶瓷喷嘴材料制备工艺性等,建立了梯度陶瓷喷嘴物理模型和成分分布模型。根据本模型设计结果,研制出梯度 SiC／(W,Ti)C陶瓷喷嘴。结果表明,相同条件下制各的梯度SiC／(W,Ti)C陶瓷喷嘴的抗冲蚀磨损能力高于非梯度 SiC／(W,Ti)C陶瓷喷嘴。     

垂直多孔喷嘴内部空穴两相流动的三维数值模拟分析

对完全发展了的空穴流动建立起多维空穴两相流动数学模型,对多孔垂直喷嘴进行了喷孔内部空穴两相流动的三维数值模拟。首次提出将计算区域的出口边界延伸至气缸内部,以减小出口对喷孔内部求解区域的影响。对针阀偏心时各喷孔内部空穴流动特性进行了深入的分析研究,阐明了喷孔内部空穴流动特性及其对喷孔出口流动分布的影响乃至对喷雾油束雾化所产生的作用。