空化射流作為一種新型射流技術(shù),具備能量密度高、沖擊力強(qiáng)、清潔、高效等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于石油開(kāi)采、船舶清洗以及金屬材料強(qiáng)化等工程領(lǐng)域�？栈淞骺张莸臐绨殡S著極強(qiáng)的沖擊波與微射流,如果控制和使用恰當(dāng)時(shí),空化現(xiàn)象能夠有效提升射流切割、除銹、噴丸的效率,但如果使用不當(dāng),將會(huì)對(duì)沖擊材料產(chǎn)生汽蝕破壞。噴嘴作為產(chǎn)生空化射流的核心部件,它不僅將流體靜壓能轉(zhuǎn)換成動(dòng)壓能,而且還保證空化射流具有良好的流動(dòng)特性和空化性能。因此,研究噴嘴空化性能以及射流空泡形態(tài)分布規(guī)律,對(duì)于提高噴嘴射流性能和空化性能具有重要意義。本文在江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃競(jìng)爭(zhēng)項(xiàng)目“大容量高參數(shù)水力機(jī)械葉片空泡沖擊波強(qiáng)化抗汽蝕磨蝕技術(shù)研發(fā)（項(xiàng)目編號(hào):BE2017126）”的資助下完成�；跀�(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,研究了縮放型噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)射流空化性能的影響規(guī)律,分析了射流剪切空泡的形成機(jī)理,試驗(yàn)捕捉了淹沒(méi)射流空泡形態(tài)的演化過(guò)程。（1）設(shè)計(jì)了一種縮放型噴嘴,對(duì)比分析不同湍流模型在淹沒(méi)空化射流中的應(yīng)用,通過(guò)選取多相流模型和空化模型,得到不同湍流模型下淹沒(méi)空化射流形成的空穴形態(tài)并與試驗(yàn)得到空泡云形態(tài)進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)k-ε和k-ω系列... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

計(jì)算模型網(wǎng)格圖

得到不同湍流模型下淹沒(méi)空化射流形成的空穴形態(tài)并與試驗(yàn)得到空泡云形態(tài)進(jìn)行對(duì)比，如圖2.5 所示。由圖可知， k - ε 和 k -ω 系列湍流模型計(jì)算得到的淹沒(méi)空化射流形成的空泡云主要集中分布于噴嘴出口附近，與試驗(yàn)結(jié)果相差較遠(yuǎn)，transition SST 湍流模型計(jì)算得到的云狀空泡團(tuán)與高速攝影試驗(yàn)拍攝獲得的云狀空化結(jié)果最為接近，因此，本文采用transition SST 湍流模型進(jìn)行空化射流的數(shù)值計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)k ε模型 RNG k ε模型Realizable k ε模型 標(biāo)準(zhǔn) k - ω 模型Transition SST 轉(zhuǎn)捩模型 試驗(yàn)結(jié)果圖 2.5 五種湍流模型計(jì)算得到的空穴形態(tài)與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比Figure 2.5 Comparisons of void morphology calculated by five turbulence models with experimentalresults

（e）Fvap=100，F(xiàn)cond=0.01 （f）Fvap=150，F(xiàn)cond=0.01圖 2.6 不同蒸發(fā)項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)空化計(jì)算結(jié)果Figure 2.6 Numerical results with with different evaporation empirical coefficients圖 2.7 為在選取蒸發(fā)系數(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變凝結(jié)項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)得到的計(jì)算結(jié)果�？芍�，隨著凝結(jié)系數(shù)的增大，射流的空化程度呈逐漸降低的變化趨勢(shì)。當(dāng) Fcond=，射流形成的空泡團(tuán)逐漸擴(kuò)散，空泡體積分?jǐn)?shù)降低，當(dāng)凝結(jié)系數(shù)進(jìn)一步增加到 Fcond


本文編號(hào)：3326712