流体仿真技术在喷嘴流场分析中的应用
发布时间：2021-09-30 04:48
通过对实际喷嘴的参数测试,建立模型,将Fluent仿真技术应用到高压喷嘴的流场分析中。通过客观分析,了解到喷射过程中喷嘴内部的各项参数,为产品改进和设计提供一定的理论依据,同时仿真分析结果也为高压喷嘴结构及喷射形式的选取提供了一定的依据。
【文章来源】：机械工业标准化与质量. 2019,(05)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
清洗机及清洗机测试台图
哟螅??鞯慕?面积逐渐加大，并逐渐开始发散，在后段水还产生了雾化现象。总体来说水形为圆锥形，而且重力的影响在水流的前端表现不明显。为验证试验的正确性，将参数代入经验公式（见式5）发现F=10.54N约等于10.975N。所以该实验方法是正确的，数据是可靠的。F=0.745q姨P（5）式中F———水流冲击力，Nq———流体流量，L/minp———入口压力，bar4仿真实验因为需要对流体的流入流出过程进行仿真，而且需要详细分析其中的内部数据，实验首先建立了与实际实验相同的喷头模型，根据喷嘴的尺寸绘制模型，见图4。该模型只绘制了喷头的内部形状。这是因为，流体仿真只需计算流体区域即可，同样为反应水在空气中的水形状况，以及和空气混合的状况，本文在喷头后部加入了50×50×100的计算域。整体计算域见图5。将模型导入ANSYS软件后，使用ANSYS自带的网格划分工具mesh，在网格划分时，尽量使得网格加密，具体设置是：reference提高图2清洗机及清洗机测试台图图10°喷嘴实物图3实际水形图4实际喷头模型206.530?5?1?0.9?7FieldofDiscussion研讨园地36
机械工业标准化与质量2019.5总第552期到100；spananglecenter为fine；smoothing为high；relevancecenter为fine。最终使得网格数目为1200373，最小边长为0.10472mm。图形见图6，细部图见图7。网格化好之后，进行边界条件设置，见图8。1）整个区域内存在两种液体，分别为airin25℃，waterin25℃，所有材料特性选用Fluent标准材料数据库；2）加入重力，使得-y方向上有9.8m/s2的加速度，参考密度为空气密度大小为1.225kg/m3；3）使用k-e湍流模型，多相流采用homo-geneousmodel-standard，交互流体设为2；4）入口为8.287MPa，总压力入口，水分数为1，出口采用开放出口，压力为1atm，水分数为0；5）喷头壁面条件为无滑移边界条件，粗糙度设为8μm；6）其他设置采用默认设置。计算过程：计算前期水在入口处有回流，而后期回流消失残差曲线见图9，水分数的残差曲线见图10。图5实际仿真计算域0.0035.0070.0017.5052.50（mm）图6实际模型网格图7网格细部图8边界条件设置XY00.0350.070Z0.01750.053（m）图9残差曲线1.0e+001.0e-011.0e-021.0e-031.0e-041.0e-051.0e-06020406080100AccumulatedTimeStepRMSP-Vol；RMSU-Mom（Bulk）；RMSV-Mom（Bulk）;RMSW-Mom（Bulk）VariableVlaue图10水分数残差曲线1.0e+001.0e-011.0e-021.0e-031.0e-041.0e-051.0e-06020406080100AccumulatedTimeStepVariableVlaueRMSMass（water）研讨园地FieldofDiscussion37
【参考文献】：
期刊论文
[1]打印喷头优化设计与喷嘴有限元仿真[J]. 李健,于丽影,张晓东,郭艳玲. 机床与液压. 2021(04)
硕士论文
[1]自行式变宽度高压水道面清洗机的设计与研究[D]. 丁海林.长安大学 2020
本文编号：3415155
【文章来源】：机械工业标准化与质量. 2019,(05)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
清洗机及清洗机测试台图
哟螅??鞯慕?面积逐渐加大，并逐渐开始发散，在后段水还产生了雾化现象。总体来说水形为圆锥形，而且重力的影响在水流的前端表现不明显。为验证试验的正确性，将参数代入经验公式（见式5）发现F=10.54N约等于10.975N。所以该实验方法是正确的，数据是可靠的。F=0.745q姨P（5）式中F———水流冲击力，Nq———流体流量，L/minp———入口压力，bar4仿真实验因为需要对流体的流入流出过程进行仿真，而且需要详细分析其中的内部数据，实验首先建立了与实际实验相同的喷头模型，根据喷嘴的尺寸绘制模型，见图4。该模型只绘制了喷头的内部形状。这是因为，流体仿真只需计算流体区域即可，同样为反应水在空气中的水形状况，以及和空气混合的状况，本文在喷头后部加入了50×50×100的计算域。整体计算域见图5。将模型导入ANSYS软件后，使用ANSYS自带的网格划分工具mesh，在网格划分时，尽量使得网格加密，具体设置是：reference提高图2清洗机及清洗机测试台图图10°喷嘴实物图3实际水形图4实际喷头模型206.530?5?1?0.9?7FieldofDiscussion研讨园地36
机械工业标准化与质量2019.5总第552期到100；spananglecenter为fine；smoothing为high；relevancecenter为fine。最终使得网格数目为1200373，最小边长为0.10472mm。图形见图6，细部图见图7。网格化好之后，进行边界条件设置，见图8。1）整个区域内存在两种液体，分别为airin25℃，waterin25℃，所有材料特性选用Fluent标准材料数据库；2）加入重力，使得-y方向上有9.8m/s2的加速度，参考密度为空气密度大小为1.225kg/m3；3）使用k-e湍流模型，多相流采用homo-geneousmodel-standard，交互流体设为2；4）入口为8.287MPa，总压力入口，水分数为1，出口采用开放出口，压力为1atm，水分数为0；5）喷头壁面条件为无滑移边界条件，粗糙度设为8μm；6）其他设置采用默认设置。计算过程：计算前期水在入口处有回流，而后期回流消失残差曲线见图9，水分数的残差曲线见图10。图5实际仿真计算域0.0035.0070.0017.5052.50（mm）图6实际模型网格图7网格细部图8边界条件设置XY00.0350.070Z0.01750.053（m）图9残差曲线1.0e+001.0e-011.0e-021.0e-031.0e-041.0e-051.0e-06020406080100AccumulatedTimeStepRMSP-Vol；RMSU-Mom（Bulk）；RMSV-Mom（Bulk）;RMSW-Mom（Bulk）VariableVlaue图10水分数残差曲线1.0e+001.0e-011.0e-021.0e-031.0e-041.0e-051.0e-06020406080100AccumulatedTimeStepVariableVlaueRMSMass（water）研讨园地FieldofDiscussion37
【参考文献】：
期刊论文
[1]打印喷头优化设计与喷嘴有限元仿真[J]. 李健,于丽影,张晓东,郭艳玲. 机床与液压. 2021(04)
硕士论文
[1]自行式变宽度高压水道面清洗机的设计与研究[D]. 丁海林.长安大学 2020
本文编号：3415155
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/lxlw/3415155.html
