非淹没双空化射流流场及冲击特性数值模拟

作者:李登; 姚致远; 涂翊翔; 刘勇; 巫世晶; 王晓笋*
来源:振动与冲击, 2023, 42(06): 31-38.
DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2023.06.005

摘要

空化射流具有比同等条件下普通水射流更强的冲击力,被广泛应用于各种领域。为进一步提高空化射流的工作效率,提出了新型的非淹没双空化射流。基于多相流Mixture模型和RNG k-ε输运方程,研究了双空化喷嘴中内外喷嘴径向间距D0与出口轴向间距L,以及外喷嘴来流压力P1对射流轴线速度、压力、含气率与比能的影响,并分析了最优D0,L,P1组合下射流冲击平板的壁面压力分布特征。研究结果表明,当D0=1.5 mm,且L=2 mm时射流的流场特性最优,在此结构下的最优靶距为20~25 mm。对该非淹没双空化射流冲击特性分析发现,相比于传统中心体空化喷嘴,其可产生体积更大的空化云和更好的冲击效果。研究结果可为空化射流的高效应用提供理论基础。

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