基于FLUENT的前混合磨料射流噴嘴流場的數(shù)值模擬.pdf

1、前混合磨料水射流技術形成于上世紀80年代，由于與純水射流和后混合磨料水射流技術相比有許多優(yōu)點，因此在實際工程中得到廣泛的應用。在前混合磨料水射流技術中，水和磨料形成的射流屬于液固兩相流的研究范圍，目前研究其流場的方法通常有理論分析、實驗觀測和數(shù)值模擬三種，其中數(shù)值模擬最為方便。本文就運用數(shù)值模擬方法對前混合磨料水射流技術中噴嘴內外的液固兩相流場進行了分析，其主要研究內容如下:
　　首先，介紹了高壓水射流技術的發(fā)展過程、前混合磨料水

2、射流技術的工作原理與國內外關于純水射流和磨料水射流的數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀，提出了本課題具體的研究內容及意義。
　　然后，概述了前混合磨料水射流數(shù)值模擬中需要用到的基本知識，主要包括流體力學和計算流體力學基礎知識，為進一步做數(shù)值模擬奠定了理論基礎。
　　最后，基于流體力學與計算流體力學的理論基礎，利用常用的計算流體力學(CFD)軟件Fluent對前混合磨料水射流噴嘴內外的液固兩相流場進行數(shù)值模擬，通過對不同的噴嘴結構、圓柱段長度、

3、磨料濃度和磨料粒徑四個方面進行分析，得到圓錐短直線型噴嘴、圓錐長直線型噴嘴的圓柱段長度為50mm、磨料濃度為30％時對前混合磨料水射流切割最有利，磨料粒徑無明顯影響。
　　本文針對非淹沒條件下的前混合磨料水射流進行數(shù)值模擬，彌補了國內在此方面研究的不足;綜合考慮磨料和水的速度分布規(guī)律、噴嘴內外的壓力分布規(guī)律及射流聚集性三個方面，更全面、更準確的比較數(shù)值模擬的結果。本課題研究豐富了射流的理論知識，對實際工程中的應用也有一定的指導作用