小型高壓自旋轉(zhuǎn)噴頭的結(jié)構(gòu)研究及其參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、本文將以高壓水射流清潔用自旋式噴頭為研究對(duì)象，分析高壓水射流的基本特性及自旋轉(zhuǎn)噴頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并建立3D模型，使用流體力學(xué)仿真軟件Fluent來(lái)分析噴頭內(nèi)部的流場(chǎng)，改變相應(yīng)自旋轉(zhuǎn)噴頭的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到對(duì)應(yīng)其內(nèi)部射流流態(tài)、壓力和速度等參數(shù)的影響規(guī)律。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，比較分析了幾種不同結(jié)構(gòu)的自旋轉(zhuǎn)噴頭在相同工況下，分水盤出水口直徑和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，收縮角和噴嘴出口速度以及壓力的關(guān)系。最后經(jīng)過(guò)優(yōu)化分析，制作樣品和安排測(cè)試，找到了最佳的方案，減

2、小了振動(dòng)，提高了射流打擊力和工作效率，并通過(guò)壽命測(cè)試驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可靠性。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)分析了噴頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本設(shè)計(jì)要求，以流體力學(xué)為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出射流旋轉(zhuǎn)速度和噴射壓力的計(jì)算公式，得到影響它們的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，為噴頭的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論依據(jù)。
　　(2)通過(guò)對(duì)不同尺寸設(shè)計(jì)的分水盤和旋轉(zhuǎn)噴嘴的流速和壓力分析，得到了不同設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)速和壓力的影響趨勢(shì)，并提出了分水盤和旋轉(zhuǎn)噴嘴設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案，同時(shí)對(duì)優(yōu)化后的分水盤

3、和旋轉(zhuǎn)噴嘴進(jìn)行了速度矢量和壓力分布分析，為后續(xù)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　(3)利用Fluent軟件對(duì)分水盤和旋轉(zhuǎn)噴嘴進(jìn)行了流速和壓力分析，得到了各種結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速和壓力，和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)基本吻合，驗(yàn)證了Fluent分析結(jié)果的可靠性。
　　(4)通過(guò)對(duì)噴頭的實(shí)際測(cè)量和耐久測(cè)試，得到了在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)的分布趨勢(shì)，并將有限元分析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，有比較好的一致性，再次驗(yàn)證了Fluent分析方法在分析流速和壓力分布上的可行