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淹没条件下后混合磨料射流的数值仿真分析

2012焦 綮 技 术 -5 般 2012 第2期 Pipeline Technique and Ec No.2 淹没条件下后混合磨料射流的数值仿真分析 王常斌,赵艳红,徐 洋,陈海波 (东北石油大学,黑龙江大庆 163318) 摘要:建立喷嘴结构参数与其射流流场特性之间的关系,选择最佳的射流工况条件对提高射流效 率有重要意义。利用FLUENT软件 ,对锥直喷嘴在淹没条件下后混合磨料射流进行 了数值模拟 。对于 后混合磨料射流,分析了喷嘴结构参数(混合腔直径Dq、混合管长度 和保护气入 口速度u)对射流流 场特性的影响。结果表明:大直径混合腔 、长混合管的喷嘴的射流效果好,通保护气后使得射流性能得 到改善,保护气的速度增大时其对射流的保护作用增强。 关键词:淹没磨料水射流;流场特性;喷嘴结构;数值模拟 中图分类号:TE248 文献标识码 :A 文章编号:1004—9614(2012)02—0050—03 NumericalSimulationintheSubmergenceConditionofPost-mixedAbrasiveJet WANG Chang—bin,ZHA0 Yan—hong,XU Yang,CHEN Hai—bo (NortheastPetroleumUniversity,Daqing163318,China) Abstract:Establishingtherelationshipbetweennozzlestructureparametersandjetflowcharacteristicsonthebasisselecting thebestjetconditionsismeaningfultoimprovingjetefficiency.ThenumerieM simulationofthestraight—conenozzleinthesub- mergenceconditionofpost—mixedabrasivejetiscarriedoutbyusingFLUENTsoftware.Asforpost—mixedabrasivejet,theinflu- enceisanalyzedofthenozzlesturctureparameters,thediameterofthemixingchamber,thelengthofmixingtubeandtheinletve— locityofprotectinggas onflowfieldcharacteristicsofjet.Theresultsshowthatjethasgoodperformnacewhenthenozzlehasa lragediametermixingchamberandalongmixingtube.TheprotectinggasmakesjetperfomranceCallbeimproved,anditsprotec— tiveeffectisenhancedwhenthespeedoftheprotectinggasincreases. Keywords:submergedabrasivewaterjet;flowfieldcharacter;nozzlestructure;numericalsimulation 0 引言 颗粒的工作原理相同。磨料进入水射流与之混合的 水射流技术是近20年发展起来的一门新技术,射 过程包括轴向运动和径向运动(该文对轴向运动进行 流理论与射流技术在国内外发展很快,应用到越来越 了研究)。初始速度很低 的磨料颗粒刚进入混合腔 多的工程技术领域 ¨ J。磨料射流的工艺独特 ,磨料 时,因为高速水射流具有一定的刚性,磨料进入水射 射流系统简单 、成本低廉、切割效率高,越来越受到人

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