前混合磨料射流清洗噴嘴內(nèi)外流場的仿真研究.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，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，因此噴嘴可以說是整個設(shè)備的核心部件。在探究噴嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)對射流的影響時，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，而通過實驗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，對前混合磨料射流噴嘴內(nèi)外流場進(jìn)行分析。
　　為了探究噴嘴不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴嘴內(nèi)外流場的影響規(guī)律，文章通過Gambit、Fluent、Origin三種軟

3、件，實現(xiàn)對噴嘴的結(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)（圓柱段長度、收縮角、圓弧段長度）對射流速度的影響規(guī)律，得出流線型噴嘴較為適宜用于清洗工作，最后針對清洗用流線型噴嘴，通過改變噴嘴圓柱段長度、圓弧段長度和收縮角等參數(shù)，分析比較不同的圓柱段長度、圓弧段長度和收縮角參數(shù)對噴嘴的內(nèi)外部流場的影響，另外分析了磨料濃度對射流性能的影響，得出入口直徑為6mm、出口直徑為1mm、圓柱段長度為6mm、圓弧