三維旋轉(zhuǎn)噴射槍噴嘴的流場模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、工業(yè)油罐在長期的儲存過程中，油品中的機械雜質(zhì)和重油成分會因為比重差而沉積到油罐罐底。這些沉積物不僅降低了油罐的有效儲存容積，而且對罐底底板造成腐蝕。我國規(guī)定每6～9年要對油罐進行清洗，三維旋轉(zhuǎn)噴射槍正是在這一工業(yè)背景下產(chǎn)生的。三維旋轉(zhuǎn)噴射槍的工作原理是由高壓泵給水輸送壓力，通過氣動馬達驅(qū)動雙軸傳動實現(xiàn)噴嘴的全方位運動，由噴嘴射出水射流對油罐進行清洗。噴嘴作為噴射槍清洗機的直接執(zhí)行部件，它將水流的壓力能轉(zhuǎn)換成高度密集的水射流，進而完成清洗

2、油罐的目的。實驗已經(jīng)證實:研究出性能良好、材料適宜又與主機匹配的噴嘴，將極大地提高射流的效率。以往的大量研究重點都放在高壓以及超高壓小流量噴嘴的研制工作上，針對低壓大流量噴嘴的研究工作相對較少，本課題正是在這一研究背景下開展的。
　　本論文首先對噴嘴射流的各個物理量進行了詳細的闡述;其次利用GAMBIT軟件對噴嘴的結(jié)構(gòu)和內(nèi)外部流場建立了幾何模型、網(wǎng)格劃分和邊界定義;利用FLUENT軟件從兩相流人手對現(xiàn)有噴嘴結(jié)構(gòu)的內(nèi)外流場進行了仿真

3、分析，然后將仿真得到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ORINGE軟件中，對數(shù)據(jù)進行分析總結(jié)，繪制相應(yīng)的圖像，并據(jù)此定性的分析了兩相流流動的速度、壓力與軸心位置、橫向位置之間的關(guān)系，最后通過改變對噴嘴收縮角和長徑比的設(shè)定，分析比較了不同的收縮角和長徑比參數(shù)對噴嘴的內(nèi)外部流場的影響，得出適合油罐清洗的最佳噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)，進而實現(xiàn)了對噴嘴結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。這一研究成果對三維旋轉(zhuǎn)噴射槍噴嘴結(jié)構(gòu)的工業(yè)應(yīng)用具有巨大的實用價值和經(jīng)濟價值。
　　本文最后總結(jié)了研究工作中的不