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摘要
为了探究喷射混凝土喷头几何结构对其内流场与外流场的影响，应用ANSYS Fluent仿真软件，以聚料段直径、聚料段长度、变径段长度为自变量，对一种螺旋喷头内各相进行数值模拟分析。结果表明，螺旋喷头高压水入口处水流分成两部分，一部分与潮料混合并增加流体流速，另一部分沿管壁流动冲刷管壁以减少堵管情况的发生；随着喷头聚料段直径的增大，集料的出口速度与聚料段直径呈线性负相关，集料出口速度逐渐减小，重力对集料流场的影响程度变大，外流场中集料流场从核心区到集料流场边缘的速度梯度趋于平缓，轴线上集料的速度衰减程度趋于平缓；在喷头聚料段直径不变的情况下，随着聚料段长度增加，外流场中心区料浆浓度呈上升趋势，当喷头聚料段长度为40 mm、100 mm和150 mm时，喷头出口处速度均匀程度差异不明显，但较聚料段长度为0时的出口速度更均匀；增加喷头变径段长度可以获得更大的出口速度，使集料流场更加集中，实现更好的聚料效果，同时，集料外流场的轴线速度衰减随着变径段的增加而变大。
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