三維旋轉(zhuǎn)噴射槍噴嘴的流場(chǎng)模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、工業(yè)油罐在長(zhǎng)期的儲(chǔ)存過(guò)程中，油品中的機(jī)械雜質(zhì)和重油成分會(huì)因?yàn)楸戎夭疃练e到油罐罐底。這些沉積物不僅降低了油罐的有效儲(chǔ)存容積，而且對(duì)罐底底板造成腐蝕。我國(guó)規(guī)定每6～9年要對(duì)油罐進(jìn)行清洗，三維旋轉(zhuǎn)噴射槍正是在這一工業(yè)背景下產(chǎn)生的。三維旋轉(zhuǎn)噴射槍的工作原理是由高壓泵給水輸送壓力，通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)雙軸傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)噴嘴的全方位運(yùn)動(dòng)，由噴嘴射出水射流對(duì)油罐進(jìn)行清洗。噴嘴作為噴射槍清洗機(jī)的直接執(zhí)行部件，它將水流的壓力能轉(zhuǎn)換成高度密集的水射流，進(jìn)而完成清洗

2、油罐的目的。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí):研究出性能良好、材料適宜又與主機(jī)匹配的噴嘴，將極大地提高射流的效率。以往的大量研究重點(diǎn)都放在高壓以及超高壓小流量噴嘴的研制工作上，針對(duì)低壓大流量噴嘴的研究工作相對(duì)較少，本課題正是在這一研究背景下開(kāi)展的。
　　本論文首先對(duì)噴嘴射流的各個(gè)物理量進(jìn)行了詳細(xì)的闡述;其次利用GAMBIT軟件對(duì)噴嘴的結(jié)構(gòu)和內(nèi)外部流場(chǎng)建立了幾何模型、網(wǎng)格劃分和邊界定義;利用FLUENT軟件從兩相流人手對(duì)現(xiàn)有噴嘴結(jié)構(gòu)的內(nèi)外流場(chǎng)進(jìn)行了仿真

3、分析，然后將仿真得到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ORINGE軟件中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)，繪制相應(yīng)的圖像，并據(jù)此定性的分析了兩相流流動(dòng)的速度、壓力與軸心位置、橫向位置之間的關(guān)系，最后通過(guò)改變對(duì)噴嘴收縮角和長(zhǎng)徑比的設(shè)定，分析比較了不同的收縮角和長(zhǎng)徑比參數(shù)對(duì)噴嘴的內(nèi)外部流場(chǎng)的影響，得出適合油罐清洗的最佳噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)噴嘴結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。這一研究成果對(duì)三維旋轉(zhuǎn)噴射槍噴嘴結(jié)構(gòu)的工業(yè)應(yīng)用具有巨大的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　本文最后總結(jié)了研究工作中的不