收缩段截面形状对喷嘴性能影响的模拟分析

作     者：李智博 姚绍明 王立权 运飞宏 南亦博 LI Zhibo;YAO Shaoming;WANG Liquan;YUN Feihong;NAN Yibo

作者机构：哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 

基　　金：中国博士后科学基金项目(2020M670889) 黑龙江省自然科学基金(LH2021E046) 国家自然科学基金项目(52001089) 中央高校基本科研业务费专项基金项目(3072021CFT0701) 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2023年第44卷第6期

页      码：1011-1018页

摘      要：预混合磨料水射流喷嘴作为射流切割系统的执行端,细微的截面形状改变都会对喷嘴性能产生较大的影响。为提高喷嘴的综合性能(切割能力和使用寿命),本文运用计算流体力学软件对流体动力学方程和磨粒受力方程等进行耦合求解,研究在以峰值流速(切割能力)和单位流量冲蚀率对数(使用寿命)为指标的前提下,各类喷嘴性能的综合表现。以单锥、衔接型、凹型和凸型4类喷嘴为模型,分析不同收缩段截面形状对喷嘴综合性能的影响;结果表明:凹型和衔接型喷嘴综合性能接近,优于单锥喷嘴,凸型喷嘴综合性能最差;较大的收缩段夹角不利于喷嘴综合性能的提升;在以上分析结果的基础上,设计了圆弧过渡的平直型喷嘴,仿真结果显示:具有圆弧过渡的平直型喷嘴在综合性能上有了较大的提升。本文工作为后续的喷嘴截面形状优化提供了参考。

主 题 词：预混合磨料水射流喷嘴 截面形状 综合性能 峰值流速 单位流量冲蚀率对数 衔接型喷嘴 圆弧过渡 平直型喷嘴 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0812[工学-测绘类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.11990/jheu.202205036

馆 藏 号：203122165...