新型后混合磨料水射流喷嘴流场均匀性分析

摘要

针对目前后混合磨料喷嘴流场不均匀性问题,利用FLUENT仿真软件,对一种新型后混合磨料水射流喷嘴内部流场进行三维数值模拟.通过比较喷嘴内部有无圆锥挡板的内部流场,分析圆锥挡板对流场均匀性的影响.分析不同参数圆锥挡板喷嘴的喷射效果,得出新型后混合磨料水射流喷嘴不同参数结构对内部流场均匀性的影响规律,来提高后混合磨料水射流喷嘴中水和磨料混合均匀性.分析结果表明:在保证出口仍具有较高速度的情况下,增大缩口直径,可以降低混合腔空气压力,改善液体在腔内聚集现象.在此基础上,向混合腔中加入二次B样条曲线形状的圆锥挡板,当磨料入口采用斜入式与喷嘴轴线成45°时,出口体积分数最接近15%,体积分数波动最小,磨料与水混合均匀性大大提高.通过正交试验分析多参数对磨料均匀性的影响,得到最优的结构参数.