圆喷嘴亚声速空气冲击射流壁面压力规律实验研究

发布时间：2021-06-06 04:10

　　针对圆形喷嘴亚声速空气冲击射流,对多种不同工况下壁面压力分布规律进行了实验研究,实验结果表明壁面压力规律近似遵循高斯分布。为了得到精确的分布关系式,首先建立了高斯分布中压力分布半宽度与喷距的关系,在此基础上对不同工况下的高斯分布进行修正,给出修正关系式,有效地降低了单纯用高斯分布的误差。最后给出了压力分布范围与喷距的关系,为实际使用提供帮助。 

【文章来源】：液压与气动. 2017,(11)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

实验台实物图

压p∞之比。在亚声速阶段，喷嘴压比NPＲ与出口雷诺数Ｒe可用公式(1)转化:Ｒe=ρDγＲT槡∞μ2γ－(1NPＲγ－1γ－)槡1(1)式中，ρ为空气密度;D为喷嘴直径;T∞为喷嘴出口温度;μ为空气动力黏度;γ为比热比，其值为1．4，Ｒ是气体常数，值为287J/(kg·K)。冲击面为使用最为广泛的平面。为了测定这些因素对壁面压力分布的影响，本研究通过大量实验来揭示其中的关系，实验工况如表1所示。表1实验工况表D/mmNPＲＲeH/D1～21．5～1．817360～423603～30实验中喷嘴的内部结构如图2所示。由于喷嘴结构是轴对称的，所以它的流场分布以及壁面压力分布都关于喷嘴的轴线对称，为了减少工作量，只测定壁面压力分布的一半。每次测量之前，需要让射流达到稳定的状态，一般先让射流进行2～3min后再进行测试。测试时，取一段时间的平均值作为该点的压力值。图2喷嘴内部结构图2实验结果及分析根据表1的实验工况，测出了许多组结果，这些结果的分布类似，下面只给出有代表性的一组实验结果图，如图3、图4所示。从实验结果看，圆形喷嘴冲击射流壁面平均压力分布规律基本上符合高斯分布，这与BAYDAＲ［13］、TU［4］等学者的研究结论一致，同时也可以看出喷嘴出口雷诺数对壁面压力分布影响很校图3D=2mm，H/D=30不同压比下压力分布55?????????????????????????????????????????????????

工作量，只测定壁面压力分布的一半。每次测量之前，需要让射流达到稳定的状态，一般先让射流进行2～3min后再进行测试。测试时，取一段时间的平均值作为该点的压力值。图2喷嘴内部结构图2实验结果及分析根据表1的实验工况，测出了许多组结果，这些结果的分布类似，下面只给出有代表性的一组实验结果图，如图3、图4所示。从实验结果看，圆形喷嘴冲击射流壁面平均压力分布规律基本上符合高斯分布，这与BAYDAＲ［13］、TU［4］等学者的研究结论一致，同时也可以看出喷嘴出口雷诺数对壁面压力分布影响很校图3D=2mm，H/D=30不同压比下压力分布55?????????????????????????????????????????????????

【参考文献】：
期刊论文
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[2]高速空气射流冲击颗粒物料层的参数特性[J]. 龚曙光,何峰,刘克俭,隆香花.  机械工程学报. 2015(15)
[3]液晶流动可视化方法研究拟似冲击波的内部超声速流动(英文)[J]. 王东屏,兆文忠,杉山弘,东条启.  Chinese Journal of Aeronautics. 2005(02)
[4]湍流冲击射流流动与传热的数值研究进展[J]. 陈庆光,徐忠,张永建.  力学进展. 2002(01)
[5]冲击射流的研究概述[J]. 徐惊雷,徐忠,肖敏,黄淑娟.  力学与实践. 1999(06)



本文编号：3213576