高压低耗散新型喷嘴的设计及数值仿真研究

针对热镀锌车间内吹环喷嘴吹扫钢管内部多余锌粒时耗气量大、出口速度低、冲击力小等问题,设计一款高压低耗散的新型喷嘴,喷嘴内轮廓线采用四次B样条曲线,出口采用椭圆形设计。基于流体力学的基本方程和S-A湍流模型,建立了吹扫射流的数学模型。分析不同入口压力条件下,入射角为30°、45°、60°、90°时,射流对管壁的打击力,并研究喷嘴出口与管口距离的变化对打击力的影响。结果表明:B样条喷嘴冲击到壁面的压力、喷嘴速度和气帘宽度均大于传统的锥直形喷嘴,吹扫效果明显提高。     

波纹板外吹环降噪优化设计与实验研究

针对热镀锌车间外吹环吹除波纹板多余锌粒时,外吹过程中产生的强噪声对车间工作人员及周围居民造成严重影响的问题,对外吹环喷嘴进行优化改型,在原始狭缝喷嘴上增加半圆形出气口槽。并采用大涡模拟结合FW-H方程对改型前后的外吹环声场特性进行分析,结果表明:原始外吹环喷嘴出口中心位置处的噪声最大达到121 dB;当增加的半圆形槽个数为30,直径为1 mm时,改型后外吹环最大噪声降至85.7 dB。为了验证数值仿真结果的正确性,对改型前后的外吹环射流噪声进行了实验测量,实验结果表明,改型后的外吹环具有良好的降噪效果。