低压空化射流冲洗技术研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第V页3．5．5进水压力对喷嘴射流的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯403．6实验验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一423．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一46第4章低压自激振动喷嘴射流特性研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯484．1低压自激振动空化喷嘴的设计原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一484．1．1低压自激振动空化喷嘴的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯484．1．2低压自激振动空化喷嘴的设计参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49

2、4．2低压自激振动空化喷嘴物理模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．524．3低压自激振动空化喷嘴CFD解析及结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．534．3．1出口直径对喷嘴射流特性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯534．3．2谐振腔长度对喷嘴射流特性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯564．3．3谐振腔出口腔锥角对喷嘴射流特性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯604．4实验验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一674．5三种结构喷嘴的对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一704．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一72结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯73致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．75参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯76攻读硕士学位期间发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯80西南交通大学硕士研究生学位论文第1页寰曼lUI鲁曼曼曼曼曼量量皇曼曼曼曼曼皇曼曼曼量量皇曼曼曼曼鼍量皇皇曼曼曼曼皇皇曼曼曼量曼曼曼曼量皇曼曼曼皇罾鼍曼曼曼曼量量曼曼曼曼量曼量曼曼曼曼曼皇第1章绪论本章主要概述了此次课

4、题的来源、学术背景以及此次课题的研究意义，比较详细地阐述了国内外学者关于空化喷嘴在射流清洗方面的研究现状，并详细地叙述了计算流体力学(ComputationalFluidDynamics)技术在空化射流研究方面的应用情况。1．1引言在电气化铁路的供电系统中，接触网是确保系统能够正常工作的关键结构。而在接触网这个系统中，绝缘子起到了十分重要的作用[1】。绝缘子作为一种特殊的绝缘控件，早期的时候多用于电线杆上，主要目的一是固定电缆线，二是使电缆线与地面绝缘【21。但是当绝缘子表面被大气中的尘埃微粒附着形成污秽层时，就会形成通路被绝缘子两

5、点的电压击穿的现象，即爬电。为了防止爬电，就应该增加表面距离，即爬距。爬距就是沿绝缘子表面放电的距离，也被叫做泄露距离。根据规定，爬距和表面距离、系统的最高电压存在如下的关系【3】：爬距=器根据污秽程度的不同，重污秽地区一般采用爬距为31mm／kv。虽然采用选择合适的爬距能有效的降低爬电，但是由于绝缘子长期处于户外工作，环境极其不稳定，特别在气候潮湿的地区，这时候附着在绝缘子表层上的污秽层就含有一部分的水分，致使电解质溶解，使污秽层里面的尘埃发生电解，从而使表面的电导率增加，形成闪络放电现象，简称污洲4捌。据铁道部统计，接触网发生跳

6、闸故障的主要原因就是因为绝缘子表面产生的闪络放电【6】。由于绝缘子数量很多，周围环境又极其相似，当一个地方的绝缘子发生故障时，周围的绝缘子也处于污闪的临界状态【_7。9j，这样就给行车运行带来了很多不稳定的因素。随着温室效应的影响，海平面越来越高，致使全球气候变暖，天气情况逐年恶化，异常天气频繁出现，接触网污闪事故在频率和面积上呈现出事故概率高和发生面积广等恶劣趋势[Ⅻ。为避免因污闪而引起的接触网一系列断线、停电等事故，一般在进行结构设计和线路设计时，就要选好绝缘子的种类。绝缘子通常分为可击穿型和不可击穿型【11]。目西南交通大学硕

7、士研究生学位论文第2页前绝缘子常见的分类有两类，见图1．1所示。一按结构分：柱式(支柱)绝缘子、悬式绝缘子、针式绝缘子、碟式I绝缘子、拉紧绝缘子、防污型绝缘子和套管绝缘子。l绝缘子

8、此就必须在这一个时间段之前就对绝缘子进行清扫工作，从而使其恢复到原有的绝缘水平。一般地区一年清扫一次即可，而在污秽发生严重的地区每年要清扫两次，其中要在雾季前清扫一次【12]。目前清扫方式可以分为下面三种情况：(1)停电清扫停电清扫主