基于Fluent的高压水射流喷嘴优化模拟研究

作者：刘文杰; 程晓阳

来源：能源与环保, 2020, 42(05): 14-18.

DOI：10.19389/j.cnki.1003-0506.2020.05.003

• 高压水射流
• 喷嘴结构
• 几何参数
• 数值模拟

为了提高高压水射流技术的破煤效率,采用Fluent软件对高压水射流的喷嘴结构和几何参数进行了优化模拟。通过分析水射流的轴向速度和壁面静压分布,选择了最佳的喷嘴结构和几何参数。结果表明:圆柱形喷嘴的最大射流速度发生在喷嘴内部,而锥形和锥直形喷嘴的最大射流速度发生在喷嘴外部,且锥形和锥直形喷嘴的最大射流速度和最大压力均明显大于圆柱形喷嘴,考虑到水射流的附壁效应,锥形喷嘴为最佳选择。锥形喷嘴的最优几何参数为:喷嘴出口直径3 mm,喷嘴锥角7°,喷嘴长度9 mm。高压水射流喷嘴的优化对提高煤层瓦斯抽采效率具有重要意义。

• 单位
  瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室; 中煤科工集团重庆研究院有限公司