扇形喷嘴的低压射流特性研究.pdf

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1、2015年2月机床与液压Feb．2015第43卷第3期MACHINET0OL＆HYDRAULICSVo1．43No．3DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．03．043扇形喷嘴的低压射流特性研究林翔，刘桓龙，王国志，柯坚，于兰英(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)摘要：扇形喷嘴广泛应用于清洗设备中，具有清洗范围大的特点。利用Fluent软件解析扇形喷嘴的射流速度．打击力及流量特性，可以直观认识和分析扇形喷嘴的清洗性能。仿真结果表明：随着扇形喷嘴V形切槽相对偏移量增大，打击力降低；随着切槽半角的增大，清洗打击能力增加。仿真结果对于扇形喷嘴

2、的设计和选取提供了参考。关键词：扇形喷嘴；射流；打击力；结构参数中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)3—164—4StudyofLow-pressureJetCharacteristicofFanNozzleLINXiang，LIUHuanlong，WANGGuozhi，KEJian，YULanying(SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China)Abstract：Fannozzlesarewidelyusedinc

3、leaningequipmentforcleaningwithalargerangeoffeatures．ByusingFluentsoftwaretoresolvejetspeed，strikingforceandflowcharacteristics，cleaningperformanceoffannozzlewasintuitivelyknownandanalyzed．ThesimulationresultsshowthatalongwiththerelativeoffsetofV—shapednotchfannozzleincreasing，thestrikingforc

4、eisreduced．Asthehalf-angleoftheslotsincreasing，thestrikingforceisincreased．Theresultofsimulationhasprovidedausefulreferencetoselectanddesignoffannozzle．Keywords：Fannozzle；Jet；Strikingforce；Structuralparameters0前言一半，为入口圆柱段长度，h为收缩段长度，为近年来．水射流清洗技术在各个行业应用越来越入射圆柱段长度。广泛。喷嘴作为水射流的关键部件，其作用效果直接影响清洗效果。喷

5、嘴按形状分为圆柱形喷嘴、扇形喷嘴和异型喷嘴。扇形喷嘴具有打击力大、简单实用、喷射均匀等优点。国内外学者大多研究收缩一扩张型的圆柱形喷嘴，但是对非轴对称的扇形喷嘴研究还较少，特别是扇形喷嘴的内外流场特性研究。文中通过改变扇形喷嘴的几何参数．利用FLU—图1扇形喷嘴结构示意图ENT的可视化数值模拟功能来研究扇形喷嘴内外流文中主要对不同结构参数扇形喷嘴的内外部流场场，优化扇形喷嘴结构，为扇形喷嘴的设计选择提供进行研究，分析关键结构参数对射流性能的影响，有了参考。助于为清洗设备选择合适的喷嘴规格。所研究的扇形1喷嘴结构喷嘴参数为：D=10mm，d=4mm，H=10mm，h=4扇形喷嘴的内

6、表面通常为半椭圆面或半球面，半mm，L=3mm。球面为半椭圆面的特例。喷嘴顶端有一个V型槽，V2仿真建模型槽两个斜面关于扇形喷嘴轴线对称，半球面经V2．1网格划分形切槽切削后．在扇形喷嘴头部形成椭圆形喷嘴出使用Fluent前置处理软件Gambit建立扇形喷嘴口．射流为扁平扇形。半球面扇形喷嘴结构如图1所的内外部流场的3D模型．喷嘴外部流场长200mm．示。如图2所示。以喷嘴右边端面中心为原点，z轴正方如图1所示．D为射流入口直径，d为喷嘴入射向为流体射入方向。断面直径，b为切槽相对偏移量，a为V形槽角度的收稿日期：2014—0卜07作者简介：林翔(1989一)，男，硕士研究生，主

7、要研究方向为机电液一体化。E—mail：271747563@qq．com。