亥姆霍兹上喷嘴出口结构对射流振荡特性的影响

发布时间：2021-07-19 23:31

　　应用FLUENT软件对二维的亥姆霍兹喷嘴自振射流进行了模拟,并以此为基础研究了上喷嘴出口凸出部深入振荡腔对亥姆霍兹喷嘴自激振荡特性的影响。结果表明,上喷嘴的出口凸出部长度和喷嘴壁厚度都对自激振荡特性产生显著的影响。长度为0～0.15D₁时,自振射流的脉动幅值可以提高20%～80%,提升幅度在射流速度较低时更大;凸出部长度为0.15～0.25D₁时,射流振幅的提升逐渐降低;长度0.25～0.3D₁时,射流振幅比普通喷嘴更低,稳定性下降;长度超过0.3D₁时自振射流会完全消失。凸出部分喷嘴壁厚度在0<δ<0.1D₁范围内对射流性能几乎没有影响,但随着厚度δ的不断增大,性能会减弱,δ>0.15D₁时无法形成自振射流。总之,上喷嘴出口凸出可改善射流振荡性能,但长度和厚度需在一定范围内,否则无法产生自振射流。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

亥姆霍兹喷嘴结构示意图

表1 对照喷嘴具体参数Tab.1 Comparison nozzle parameters 参数 数值 上喷嘴出口直径(D1) 1 mm 上喷嘴入口直径(D0/D1) 3 下喷嘴直径(D2/D1) 1.1 振荡腔长度(L/D1) 6.5 振荡腔直径(DL/D1) 8 振荡腔后壁面倾角(θ) 60°模拟喷嘴根据凸出部的参数分为A、B两组,其中一组凸出部厚度相同,凸出长度不同。另一组长度相同,厚度不相同。通过这两组模拟来探究凸出部结构对喷嘴自振射流的影响。A、B两组喷嘴的参数如表2、表3。

用CAD软件进行建模后,在ICEM CFD 软件中对整个喷嘴进行网格划分。为了提高网格质量,选择四边形结构化网格,并在喷嘴壁附近边界层部分对网格进行加密。最终得到的网格如图3所示,网格平均质量0.992。1.2 CFD数学模型


本文编号：3291652