含中心體噴嘴非淹沒空化射流調(diào)制研究.pdf

1、含中心體噴嘴空化水射流是空化射流的一種，本文在對(duì)含中心體噴嘴水射流充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)，研究水力參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)含中心體噴嘴非淹沒射流及其破巖效果的影響規(guī)律，并依據(jù)結(jié)果優(yōu)化含中心體噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)。 數(shù)值模擬采用k-ε標(biāo)準(zhǔn)模型和Mixture多相流控制方程，結(jié)果表明非淹沒條件下提高含射流的有效工作噴距；其壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)呈現(xiàn)出復(fù)雜變化，射流軸心線上先出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)，沿軸向壓力遞增至最大值后又迅速減小至環(huán)境壓力；小噴距范圍內(nèi)

2、，軸心流速先增大后迅速減小，達(dá)到某一最低值后又迅速增加，在4～5倍無(wú)因次噴距范圍達(dá)到最大值。通過(guò)非淹沒條件下含中心體噴嘴射流破巖實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)噴距在1～2倍無(wú)因次噴距之間，比常規(guī)非淹沒射流具有更好的破巖效果，反映出含中心體噴嘴具有產(chǎn)生空化射流的能力。含中心體噴嘴射流的破巖能力與噴嘴出口段長(zhǎng)度、噴嘴出口直徑、中心體直徑、中心體嵌入深度等結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，具有噴嘴出口段長(zhǎng)度L=1～1.5倍當(dāng)量直徑、中心體直徑與噴嘴出口直徑比值Dc/D