前混合磨料射流清洗噴嘴內(nèi)外流場(chǎng)的仿真研究.pdf

1、前混合磨料射流清洗技術(shù)是上世紀(jì)80年代興起的一項(xiàng)技術(shù)。其工作過程如下:首先磨料和水通過磨料罐提前混合，形成的磨料漿體在一定長(zhǎng)度的耐高壓的鋼絲編織軟管中再次混合并加速，然后通過噴嘴形成高速射流，射流接觸到被清洗靶物，最終達(dá)到清洗的目的。在這個(gè)過程中，由于磨料經(jīng)過多次加速，因此射流具有較高的能量，這也是為什么前混合磨料射流可以在較低的壓力下進(jìn)行清洗和切割工作。雖然磨料射流具有很多優(yōu)勢(shì)，但我國在高壓水射流清洗技術(shù)方面還存在一些問題，其中包括噴

2、嘴的選型、參數(shù)的選擇不夠恰當(dāng)，這將會(huì)導(dǎo)致清洗設(shè)備的效率低下，使得磨料射流不能完全發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，因此噴嘴可以說是整個(gè)設(shè)備的核心部件。在探究噴嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)射流的影響時(shí)，由于磨料和水混合屬于固液兩相流，僅僅靠理論分析是不行的，而通過實(shí)驗(yàn)觀察也很難得到理想的結(jié)果。本文將采用數(shù)值仿真的方法，對(duì)前混合磨料射流噴嘴內(nèi)外流場(chǎng)進(jìn)行分析。
　　為了探究噴嘴不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)噴嘴內(nèi)外流場(chǎng)的影響規(guī)律，文章通過Gambit、Fluent、Origin三種軟

3、件，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴嘴的結(jié)構(gòu)建模、數(shù)值模擬分析及數(shù)據(jù)后處理。根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，可以總結(jié)出噴嘴的不同結(jié)構(gòu)參數(shù)（圓柱段長(zhǎng)度、收縮角、圓弧段長(zhǎng)度）對(duì)射流速度的影響規(guī)律，得出流線型噴嘴較為適宜用于清洗工作，最后針對(duì)清洗用流線型噴嘴，通過改變噴嘴圓柱段長(zhǎng)度、圓弧段長(zhǎng)度和收縮角等參數(shù)，分析比較不同的圓柱段長(zhǎng)度、圓弧段長(zhǎng)度和收縮角參數(shù)對(duì)噴嘴的內(nèi)外部流場(chǎng)的影響，另外分析了磨料濃度對(duì)射流性能的影響，得出入口直徑為6mm、出口直徑為1mm、圓柱段長(zhǎng)度為6mm、圓弧