高壓水射流清洗的仿真研究及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、由于高壓水射流清洗具有去污能力強(qiáng)，效率高，成本低，便于機(jī)械控制等特點(diǎn)，高壓水射流常用于清洗管道和貯箱。本課題針對(duì)我國(guó)長(zhǎng)征運(yùn)載火箭貯箱內(nèi)部的多余物清洗，對(duì)高壓水射流原理進(jìn)行研究并進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。依據(jù)高壓水射流清洗方法的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于大型罐體內(nèi)壁的清洗。本文對(duì)高壓水射流中水流的壓力和速度分布，噴射過程中靶面距離的選擇，噴嘴參數(shù)的設(shè)計(jì)和打擊到靶面應(yīng)力應(yīng)變的分布規(guī)律進(jìn)行仿真研究及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。高壓水射流清洗的仿真研究對(duì)促進(jìn)我國(guó)運(yùn)載火箭的多余物去

2、除具有重要的意義。
　　首先，本文以高壓水射流清洗為研究對(duì)象，根據(jù)流體力學(xué)理論分析了水射流噴射過程中流體的動(dòng)態(tài)特性，包括壓力和速度等，為后續(xù)的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　其次，建立了高壓水射流清洗噴射的有限元仿真模型。研究了發(fā)現(xiàn)靶面距離對(duì)高壓水射流的影響機(jī)制。獲得不同靶面距離下，靶面上壓力和速度分布規(guī)律。此外，根據(jù)靶面的壓力和速度分布規(guī)律，計(jì)算高壓水射流有效打擊力的面積。獲得了噴嘴在不同傾斜角度下噴射時(shí)，靶面上速度和壓力的分布規(guī)律

3、。
　　然后，建立了高壓水射流清洗噴射中噴嘴的有限元仿真模型。研究噴嘴內(nèi)部水射流的流動(dòng)狀態(tài)，即速度和壓力的分布規(guī)律。解釋了噴嘴中的空化現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和造成的影響。采用響應(yīng)曲面法對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，擬合兩個(gè)二次回歸方程，對(duì)所得到的回歸方程進(jìn)行檢驗(yàn)，證實(shí)方程的準(zhǔn)確性。
　　最后，建立了高壓水射流清洗機(jī)構(gòu)的有限元仿真模型。通過對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)有限元仿真分析，獲得機(jī)構(gòu)的變形量和應(yīng)力應(yīng)變的分布規(guī)律。保證高壓水射流機(jī)構(gòu)受力平衡，以變形量