高壓磨料水射流切割噴嘴流場分析及結構參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、高壓磨料水射流切割噴嘴內部流道型線結構直接影響到射流流場動力特性的優(yōu)劣，設計出高性能結構參數(shù)的噴嘴逐漸成為了國內外學者研究的難點和熱點。探討適合于前混式和后混式的最佳結構切割噴嘴形狀及射流流場特性、優(yōu)化噴嘴結構參數(shù)具有重要的理論和實際應用價值。 論文首先根據(jù)射流理論，進行了噴嘴設計，建立了五種的不同結構噴嘴物理模型；其次，分別建立了適合這些噴嘴性能分析的單相流和液。固二相流的控制方程和封閉方程；采用混合有限分析法對這些方程進行離

2、散；采用SIMPLE算法對計算平面上射流進行壓力和速度耦合；數(shù)值模擬分析表明：過渡段的長短直接影響射流的等核區(qū)的長度，影響射流的集束性；各個噴嘴的動壓和總壓分布情況是沿射流的軸線方向呈遞減的，類似“帽”狀的分布；射流中心的速度最大。單相流情況下，本文設計出的具有收縮段、過渡段和擴散段內部流道型線的噴嘴流動特性較好；并且在收縮段和過渡段有圓角特征的噴嘴流場特性更佳；這種出口具有擴散段的噴嘴所產(chǎn)生的流場的出口徑向速度較大，集束性不佳，這種特