超音速气液混合清洗方案设计与参数优化

作者：王冰川; 张凯; 王志国; 张聃; 郭永博^*

来源：清洗世界, 2020, 36(03): 13-17.

• 气液混合
• 超音速
• 拉瓦尔喷嘴
• 参数优化
• 中值差分

工业的发展促使工业设备和零件逐步趋向复杂化,这对清洗工作提出了更高的要求。本文提出一种新型的超音速气液混合清洗方法并设计了相应的清洗装置。该装置主要基于拉瓦尔喷嘴加速原理,将压缩气体和液体在喷嘴出口处加速到2倍音速,利用超音速混合气液的冲刷作用达到清洗目的。与传统高压水射流清洗方法相比,可节省80%以上的用水量,并使清洗效率得到显著提升。首先基于热力学理论分析对超音速气液混合装置中的喷嘴方案进行设计;然后采用中值差分方法,利用MATLAB软件迭代计算不同喷嘴几何参数和不同工况下喷嘴内混合气液的速度分布,从而得到气液混合喷嘴几何和工况的最优参数。

• 单位
  哈尔滨工业大学; 上海航天设备制造总厂; 机电工程学院