射流形状对水垫塘底板冲击动压特性的影响

高坝工程坝身泄洪水流对下游水垫塘底板的冲击动压是水垫塘底板失稳破坏的重要因素。通过物理模型试验的方法详细分析了斜向淹没冲击射流形状(射流长度与宽度之比)对水垫塘底板的冲击动压分布特性影响,结果表明:随着射流长宽比的增加,射流入水形状由宽扁形横向扩散入水转变为窄长形纵向扩散入水,水垫塘底板上的冲击动压和脉动压强先增大后减小。同时,上游水位及下游水垫深度对冲击动压值及分布也存在较大影响,冲击动压值随上游水位增加而增大,随下游水深增加而减小。

过冷水中超音速蒸汽射流形状特征及冷凝传热

研究了浸没在过冷水中的超音速蒸汽射流的形状及其直接接触冷凝传热特性.给出了基于射流出口压力、质量流密度和池水温度的三维识别图与查表识别法2种判断蒸汽射流形状的方法.通过理论分析得到了基于马赫数Ma和雅克比数Ja的蒸汽射流无量纲穿透长度、最大膨胀比以及新的传热关系式,并对相关文献的实验数据进行了拟合与对比验证.结果表明:传热关系式计算值与实验数据拟合结果吻合较好,蒸汽射流无量纲穿透长度计算值与实验数据的误差约为±25%,最大膨胀比误差在±12%;通过蒸汽射流形状判断,选择与其对应的形状与传热关系式,可完成超音速蒸汽射流在过冷水中直接接触冷凝的传热计算.

考虑形状分布特性的聚能射流侵彻作用规律研究

聚能射流对带壳装药的冲击引爆能力与其侵彻有限厚靶板的剩余头部参量及剩余动能密切相关.为研究考虑形状分布特性的聚能射流侵彻作用规律,建立了聚能射流侵彻靶板及靶后参量计算模型.开展了50 mm聚能射流成型X光试验及静破甲试验研究,验证了计算模型的可靠性.在此基础上,计算分析了射流形状、靶板厚度、炸高等因素对聚能射流侵彻有限厚靶板剩余射流头部参量及剩余动能的影响规律.结果表明:随着靶板厚度的增大,剩余头部参量减小.随着炸高的增大,一次函数形状射流剩余头部参量持续降低,常函数、二次函数形状的射流剩余头部参量先增大后减小.在不同的靶板厚度及炸高条件下常函数形状射流的剩余头部参量均为最大;在侵彻有限厚靶板剩余射流动能方面,其剩余射流动能随着靶板厚度的增大而减小.随着炸高的增大,常函数形状射流剩余动能持续降低,一次、二次函数形状的射流剩余动能先减小后增大.当炸高小于4~5倍装药口径时,二次函数形状射流剩余能量最高,当炸高大于4~5倍装药口径时,常函数形状聚能射流剩余能量最高.

独头巷道受限贴附射流不同射口形状流场特征数值模拟

为了研究不同射口形状对独头巷道压入式通风流场特征的影响,根据矿山实际情况,在建立了独头巷道受限贴附射流流场数学模型的基础上,采用计算流体力学软件Fluent模拟分析了渐变收缩型射口、渐变扩张型射口和普通射口射流流场的特征分布,结果表明:渐变收缩型射流出口轴线流速与普通风筒相比得到了较大的提高,风流紊动强度最高;渐变扩张型射流出口轴线速度最低,风流紊动强度最低;独头巷道压入式通风受限贴附射流的流场区域可分为贴附射流区、冲击射流贴附区和回流区,渐变收缩型射口各流场区域的风流流速最大;射流风流与壁面贴附后逐步形成圆形镜像体,渐变扩张型射口镜像体面积最大;渐变收缩型射口射流速度和回流速度虽最大,但射流面积最小.

天然气凝析液射流清管器结构参数的数值模拟研究

通过对一种用于天然气凝析液管道的射流清管器进行Fluent数值模拟,研究了不同结构参数对射流效果的影响,验证了用Fluent预估射流清管器控制阀门弹簧预紧力的可行性,为天然气凝析液射流清管器结构研发提供了理论依据。

喷气涡流纺纱机涡流管设计初探

探讨喷气涡流纺纱机涡流管结构的优化设计。对涡流管的内部结构和喷气孔射流空间形状进行了优化设计,以粘胶纤维为原料在喷气涡流纺纱小样机上进行了几种纺纱试验,对成纱质量指标进行了对比分析。认为:涡流管结构应选用三段式内部结构,封闭或者交叉封闭形式的涡流管喷气孔射流形状可以改善成纱质量。

仿生射流孔形状减阻性能数值模拟及实验研究

针对横流中的侧向射流能够减小仿生射流表面摩擦阻力问题,建立仿生射流表面模型,利用SST k-ω湍模型对不同射流孔形状的仿生射流表面模型进行数值模拟,并对数值模拟结果进行了实验验证.结果表明:当射流孔的流向长度和展向长度不变时,3号模型的折线形射流孔减阻效果最好;将折线形射流孔简化为圆弧形,当r=3—5 mm时,减阻率随着射流速度的增大而增大,当r=4 mm时减阻效果最好,最大减阻率为9.51%.减阻原因:通过射流孔向横向主流场中注入射流流体,改变了射流表面附近边界层的流场结构,使得边界层黏性底层厚度增加,垂直于射流表面的法向速度梯度减小,从而减小了壁面剪应力;低速的射流流体被封锁在边界层内,降低了高速流体对壁面的扫掠,达到了减阻目的.

射流出口复杂流场的流动显示分析

利用流动显示技术,观察并分析了内射流出口处形状改变(大矩形、小矩形、正方形、大椭圆、小椭圆、圆形)时,以及射流出口处形成平面对称剪切流时,涡流的生成、发展、配对、归并以及破裂的空间演化行为.实验发现:以上两个实验背景下均存在环涡结构及螺旋涡结构.环涡的归并存在"偶极子"和"三极子"现象.环涡结构在速度的诱导下发生偏转,并且在一定的雷诺数临界值后形成了螺旋涡结构,此雷诺数临界值与射流出口处的形状有关.螺旋涡在雷诺数的变化下有不同的结构;其旋转方向随着速度比的变化存在左旋、右旋现象;同时其螺距随着速度比的增加而增大.