自振射流装置结构及频率特性

作     者：潘岩 蔡腾飞 马飞 邱林宾 高路路 PAN Yan;CAI Tengfei;MA Fei;QIU Linbin;GAO Lulu

作者机构：北京科技大学机械工程学院北京100083 

基　　金：国家自然科学基金(51774019) 国家重点研发计划(2016YFC0802900)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2020年第56卷第12期

页      码：207-213页

摘      要：自振射流频率特性包括低频脉动与高频振荡,其发生机理与应用条件均存在较大差异,而现有研究较少。基于流体网络理论建立数学模型,分别计算流体管网与喷嘴的声谐固有频率;基于信号分析方法,获取自振射流的全频谱结构,进而探讨射流装置结构与射流频率特性的关系。试验结果表明,一个完整的自振射流频谱由低频脉动和高频振荡两部分组成,但两者相差近两个数量级;自振射流的低频脉动通常由管网内流体扰动引发,当扰动频率与管网固有频率相接近时,低频振荡增强;其高频振荡由喷嘴出口处流体涡激振动引发,当涡振频率与喷嘴声谐固有频率相接近时,射流产生强烈的高频振荡;低频脉动射流不受喷嘴出口形状和外部环境参数影响,可应用于非淹没或低围压环境下,而高频振荡射流受喷嘴出口形状和外部环境参数影响大,可应用于围压条件下。研究成果揭示了射流装置结构与射流频率特性的关系,为自振射流装置结构设计及深海资源开采提供了技术支撑。

主 题 词：自振射流 装置结构 频率特性 低频脉动 高频振荡 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0701[理学-数学类] 0801[工学-力学类] 0812[工学-测绘类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2020.12.207

馆 藏 号：203953145...