基于拉法尔喷嘴的磨料气体射流加速规律研究

作者：刘勇; 张慧栋; 魏建平; 张娟

来源：中国安全生产科学技术, 2018, 14(11): 26-32.

• 磨料气体射流
• 拉法尔喷嘴
• 质量流量
• 磨料加速

为明确磨料气体射流中磨料的加速规律,基于拉法尔喷嘴,使用FLUENT软件数值模拟了气体和磨料在直管段、拉法尔喷嘴内部、自由射流段的加速过程,以及入口压力15 MPa时不同质量流量磨料的加速过程;分析了磨料质量流量与喷嘴出口磨料速度和磨料最大速度的关系。研究结果表明:高压气体的加速主要在喷嘴收敛段和扩张段,自由射流段气体速度波动较大;磨料的加速过程与气体具有相似性,主要加速过程在喷嘴内部,自由射流段磨料加速相对较小;恒定入口压力条件下,磨料质量流量与喷嘴出口的磨料速度和磨料的最大速度呈二次函数关系;拟合得到15 MPa下磨料质量流量与喷嘴出口磨料速度和磨料最大速度的关系式,经验证模拟结果准确度较高。