高壓水除鱗噴嘴射流特性的CFD仿真.pdf

1、除鱗一直是中厚板軋鋼工藝中不可缺少的一道重要工序，除鱗效果的好壞直接影響鋼板的質(zhì)量。在整個(gè)高壓水除鱗設(shè)備中，噴嘴是使水流由高壓低速轉(zhuǎn)化成為低壓高速射流的關(guān)鍵元件。噴嘴的結(jié)構(gòu)和噴口形狀對(duì)水射流的出流速度，射流束形狀，打擊力大小及其分布有著重要的影響。因此對(duì)噴嘴的分析研究顯得極為重要。 CFD是20世紀(jì)60年代伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速崛起的學(xué)科。近十年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，CFD在多種領(lǐng)域得到了飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。Fluent是

2、一款功能強(qiáng)大的CFD軟件。針對(duì)各種復(fù)雜流動(dòng)的物理現(xiàn)象，F(xiàn)luent軟件采用不同的離散格式和數(shù)值方法，以期在特定的領(lǐng)域內(nèi)使計(jì)算速度、穩(wěn)定性和精度等方面達(dá)到最佳組合。從而高效率地解決各個(gè)領(lǐng)域的復(fù)雜流動(dòng)的計(jì)算問(wèn)題。 本文以高壓水除鱗噴嘴射流為研究對(duì)象，使用Fluent對(duì)高壓水除鱗噴嘴的內(nèi)、外部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了內(nèi)、外部流場(chǎng)的壓力和速度變化，完成以下工作： (1)建立了完整的高壓水除鱗噴嘴特性測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。本文主要包括水壓部

3、分和電控部分的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵元件的選擇。 (2)利用三維模型對(duì)噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行仿真。通過(guò)對(duì)噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)的壓力云圖、速度矢量圖等的分析，研究噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)的壓力和速度變化規(guī)律，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了檢驗(yàn)。 (3)利用氣液兩相流模型對(duì)噴嘴外部射流場(chǎng)進(jìn)行仿真。通過(guò)對(duì)噴嘴外部流場(chǎng)的氣液兩相流仿真，分析了噴嘴外部流場(chǎng)的射流特性。 (4)通過(guò)對(duì)噴嘴外部流場(chǎng)壓力云圖、壓力矢量圖的分析，研究了噴嘴外部射流場(chǎng)的壓力特性；同時(shí)研究了周?chē)諝饨?/p>