高压水射流喷嘴设计及有限元分析

喷嘴是高压水射流破煤系统的关键部件,通过分析现有直线类型喷嘴,设计出具有收缩段、过渡段、平直段的流线型喷嘴,建立直线型和流线型喷嘴流道的几何模型和有限元模型,完成两种喷嘴流道的有限元分析,得到不同类型喷嘴流道水射流动压力场和速度场分布规律、流线型喷嘴结构应力与变形分布规律以及水射流流体与喷嘴内壁的耦合规律。通过分析计算得到不同过渡比的水射流动压、流速以及紊流分布规律,得出流线型喷嘴过渡比的最优值。实验结果表明:流线型喷嘴有较大的水射流轴向速度和动压力,比直线类型喷嘴破煤效率提高30%以上,具有良好的破煤性能。