深水自激吸气脉冲射流喷嘴性能的试验研究

对自行研制的深水自激吸气式脉冲射流试验装置进行了试验,分析了工作参数对射流均值打击力的影响。结果表明:①射流均值打击力随着工作压力的增大而增大,且增大的速度随围压的增大而减小;②随着吸气量的增大,射流的均值打击力增大,随着围压的增大,射流均值打击力随吸气量增大而增大的速度趋于平缓;③在上喷嘴和腔体结构一定、下喷嘴直径发生变化的情况下,射流均值打击力随围压的增大而逐渐降低。     

淹没条件下自激吸气式脉冲射流流场初步研究

运用计算流体动力学软件,对水下自激吸气式脉冲射流流场进行数值计算。结果表明:在模拟工况的运行参数和结构参数下,自激吸气式脉冲射流装置可以产生自吸气;不同水深条件下,装置形成的涡旋气团时间不同、气团形状不同;随着模拟水深的加大,装置内气体浓度以及射流轴心的速度、压力呈现递减趋势。     

水下自激脉冲射流喷嘴的吸气性能试验研究

运用自行研制的试验装置对水下不同结构参数的自激吸气脉冲射流喷嘴的吸气性能进行试验,研究了喷嘴的上下喷嘴直径、腔径和腔长等不同的组合配比对喷嘴吸气量的影响,以及喷嘴吸气量对喷嘴冲击性能的影响。结果表明:喷嘴吸气是提高水下自激脉冲射流冲击性能的有效途径,喷嘴的相对冲击力随着喷嘴吸气量的增加而提高;在较优的喷嘴结构参数配比范围内,喷嘴的吸气比率最大;最佳吸气比率的喷嘴面积比、相对腔长和相对腔径配比范围分别为3.5~4.0、8~9、11~12.5。     

自激吸气脉冲射流装置运行参数正交试验研究

为了解运行参数对自激吸气脉冲射流装置性能影响的重要性次序,探究各运行参数间是否存在耦合作用,运用正交试验方法,选取最佳配比范围内的自激吸气脉冲射流装置,对不同运行参数下的自激吸气脉冲射流装置的吸气性能和冲击性能进行了试验研究,分析了围压、工作压力、射流靶距等运行参数对装置性能的影响程度及敏感度。结果表明:各运行参数对装置吸气性能影响的主次顺序为工作压力、围压、射流靶距以及工作压力和射流靶距的交互作用;对装置冲击性能影响的主次顺序是射流靶距、工作压力、围压以及工作压力和射流靶距的交互作用。最后,探讨了各运行参数对靶盘径向压力分布的影响。     

结构参数对水下自激脉冲射流装置性能的影响

在自激脉冲射流装置非淹没试验研究的基础上,对自激脉冲射流装置应用于水下淤泥处理进行了淹没工况(淹没水深0.5 m)试验研究,分析了下喷嘴直径、腔径、腔长及下喷嘴长度对装置性能的影响规律。研究表明:在淹没条件下,对上喷嘴直径一定时的某一工况,存在最优下喷嘴直径、最优腔长及最优腔径使装置性能最佳;最优下喷嘴长度与非淹没情况相同。     

自激吸气式脉冲射流装置在多泥沙深水水库的应用研究探讨

异重流排沙一般仅在调水调沙后期采用,只能将运行至坝前的部分细粒径泥沙排出;射流清淤技术在浅水中进行局部的采砂、清淤有广泛的应用,二者在深水泥沙处理上均存在一定的局限性.为此,结合异重流产生和运动的特点,提出利用自激吸气式脉冲射流装置制造人工异重流进行冲驱泥沙的新方法.研究并探讨了技术的可行性及影响因素,以及清淤河段的选择,对脉冲射流的冲沙速度等技术参数进行了论证,以求解决深水条件下大面积、长距离的大量排沙清淤的技术难题.     

围压下自激吸气脉冲射流装置压力特性试验

为了解自激吸气式脉冲射流装置在围压作用下的脉冲效果及腔体内压力的变化规律,利用自主研发的水下射流装置平台开展试验研究,分析了不同围压时装置在不吸气和吸气条件下的冲击力、频率特性及腔体内压力的变化规律。结果表明:围压对装置射流冲击力衰减影响较大,相同靶距时高围压的冲击力衰减较快;装置吸气后射流冲击力的频率比不吸气低,但振幅变大;围压对不吸气和吸气条件下腔体内的压力影响规律相同,测点压力均随着围压增大而减小,而在同一围压条件下吸气后腔体内测点压力变大。     

结构参数和运行参数对自激脉冲射流装置性能的影响试验

为了研究结构参数和运行参数对自激脉冲射流装置性能的影响,运用自行研制的试验系统对自激脉冲射流装置进行大量的试验,在上喷嘴直径为8 mm和腔径为95 mm的试验条件下,分析下喷嘴直径、腔长和工作压力的变化对脉冲射流打击力和脉冲效果的影响。试验结果表明:不同的下喷嘴直径、腔长和工作压力对脉冲射流打击力的影响是不同的;每种下喷嘴直径都存在着获得最佳脉冲效果的合适腔长和工作压力范围;随着下喷嘴直径的增大,最佳腔长和工作压力范围也有所增大。     

运行参数对自激脉冲射流装置性能影响的试验研究

运用自行研制的自激脉冲射流装置就其运行参数对装置性能的影响进行了试验研究。在自激脉冲射流装置结构参数一定的情况下,分析了工作压力、工作流速、靶距等运行参数与脉冲射流装置性能之间的关系,初步得出自激脉冲射流装置的最佳运行参数范围,为工程应用提供了依据。     

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。     

脉冲液体射流泵性能参数的数值研究

定量分析脉冲液体射流泵时均值基本性能方程中的最优工作参数、动量修正系数、时均惯性力与时均惯性水头的变化规律及其对性能的影响,结果表明脉冲射流可以使流体在喉管出口处得到更充分的混合,并且改善射流泵的最优工作参数和范围。     

基于脉冲射流的小浪底水库人工异重流输沙方法探讨

小浪底水库的调水调沙实践证明,异重流在水库形成后,可以在水下长距离运行,直到排出库外,达到排沙清淤的效果,但其发生的时间段短。能否研究出一种满足异重流产生和运动的条件,并且长期产生人工异重流的设备,成为解决小浪底水库淤积问题的关键。为此,提出了采用脉冲射流冲驱泥沙实现人工异重流的方案。     

水垫塘淹没射流的数值模拟

本文分析了水垫塘内的淹没射流因受固体边界的约束,其流动特性不同于淹没自由射流,而具有各向异性的特点,论述了应用数值模拟的方法研究该问题的重要意义。应用紊流代数应力模型计算了简单边界条件下淹没碰壁射流的扩散规律及紊动特性,对计算结果与试验实测资料作了比较。     

自激振荡气蚀射流喷管内水声学理论及其应用

本文阐述了自激振荡气蚀射流动力学的研究内容、现状及发展趋势．利用流体瞬变流和水声学理论分析了自激振荡气蚀射流喷管内的流动规律，建立了喷管内水声学特性的特征方程，并给出了数值解．分析了外界扰动波在喷管内的传播规律，为优化设计喷管结构和实现无源控制射流流场提供了理论依据，并在此基础上，给出了适合钻头的自激振荡气蚀射流喷管的设计模式，计算结果表明在钻头体有限空间内安装自激振荡气蚀射流喷管，管子阶数不宜超过２，喷管出口直径最好在３～７毫米内。