超高壓磨料水射流切割噴嘴的結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、高壓水射流切割是高壓水射流應(yīng)用中很重要的一個(gè)方面，相比傳統(tǒng)的切割方法具有無(wú)切割熱變形和切割材料范圍廣等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。高壓水射流切割技術(shù)作為冷切割技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用得到迅速的發(fā)展。切割噴嘴是高壓水射流系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件，也是形成水射流工況的直接元件。由于磨料噴嘴內(nèi)射流流場(chǎng)復(fù)雜，目前尚不能對(duì)其進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)描述。因此有必要對(duì)形成射流的噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。
　　 本文對(duì)前混合磨料水射流錐直型結(jié)構(gòu)噴嘴進(jìn)行建模，基于FLUNENT模

2、擬軟件對(duì)噴嘴內(nèi)部固液兩相流場(chǎng)進(jìn)行仿真模擬，結(jié)果表明，噴嘴出口處固液兩相的軸向速度最大，而且由中心向壁面逐漸減小，磨料在噴嘴內(nèi)一直在加速直至噴出；對(duì)不同圓柱段長(zhǎng)徑比的噴嘴模型仿真結(jié)果比較，綜合考慮磨料顆粒加速與速度脈動(dòng)的影響，得出最優(yōu)長(zhǎng)徑比為7.5左右。
　　 對(duì)后混合式磨料水射流切割噴嘴建模，并用VOF瞬態(tài)模型對(duì)噴嘴內(nèi)部射流形成的瞬態(tài)過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬仿真。對(duì)常用單側(cè)進(jìn)砂口混合腔改進(jìn)為對(duì)稱(chēng)雙進(jìn)砂口的混合腔結(jié)構(gòu)，并對(duì)改進(jìn)的混合噴嘴內(nèi)