小型高壓自旋轉(zhuǎn)噴頭的結(jié)構(gòu)研究及其參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、本文將以高壓水射流清潔用自旋式噴頭為研究對象，分析高壓水射流的基本特性及自旋轉(zhuǎn)噴頭的結(jié)構(gòu)特點，并建立3D模型，使用流體力學(xué)仿真軟件Fluent來分析噴頭內(nèi)部的流場，改變相應(yīng)自旋轉(zhuǎn)噴頭的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到對應(yīng)其內(nèi)部射流流態(tài)、壓力和速度等參數(shù)的影響規(guī)律。通過對比試驗，比較分析了幾種不同結(jié)構(gòu)的自旋轉(zhuǎn)噴頭在相同工況下，分水盤出水口直徑和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，收縮角和噴嘴出口速度以及壓力的關(guān)系。最后經(jīng)過優(yōu)化分析，制作樣品和安排測試，找到了最佳的方案，減

2、小了振動，提高了射流打擊力和工作效率，并通過壽命測試驗證了設(shè)計的可靠性。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)分析了噴頭的結(jié)構(gòu)特點和基本設(shè)計要求，以流體力學(xué)為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出射流旋轉(zhuǎn)速度和噴射壓力的計算公式，得到影響它們的主要設(shè)計參數(shù)，為噴頭的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論依據(jù)。
　　(2)通過對不同尺寸設(shè)計的分水盤和旋轉(zhuǎn)噴嘴的流速和壓力分析，得到了不同設(shè)計參數(shù)對轉(zhuǎn)速和壓力的影響趨勢，并提出了分水盤和旋轉(zhuǎn)噴嘴設(shè)計的優(yōu)化方案，同時對優(yōu)化后的分水盤

3、和旋轉(zhuǎn)噴嘴進(jìn)行了速度矢量和壓力分布分析，為后續(xù)設(shè)計提供了理論依據(jù)。
　　(3)利用Fluent軟件對分水盤和旋轉(zhuǎn)噴嘴進(jìn)行了流速和壓力分析，得到了各種結(jié)構(gòu)對應(yīng)的轉(zhuǎn)速和壓力，和實測數(shù)據(jù)的變化趨勢基本吻合，驗證了Fluent分析結(jié)果的可靠性。
　　(4)通過對噴頭的實際測量和耐久測試，得到了在實際運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)的分布趨勢，并將有限元分析結(jié)果和實驗結(jié)果對比，有比較好的一致性，再次驗證了Fluent分析方法在分析流速和壓力分布上的可行