三維旋轉噴射槍噴嘴的流場模擬與結構優(yōu)化設計.pdf

1、工業(yè)油罐在長期的儲存過程中，油品中的機械雜質和重油成分會因為比重差而沉積到油罐罐底。這些沉積物不僅降低了油罐的有效儲存容積，而且對罐底底板造成腐蝕。我國規(guī)定每6～9年要對油罐進行清洗，三維旋轉噴射槍正是在這一工業(yè)背景下產生的。三維旋轉噴射槍的工作原理是由高壓泵給水輸送壓力，通過氣動馬達驅動雙軸傳動實現噴嘴的全方位運動，由噴嘴射出水射流對油罐進行清洗。噴嘴作為噴射槍清洗機的直接執(zhí)行部件，它將水流的壓力能轉換成高度密集的水射流，進而完成清洗

2、油罐的目的。實驗已經證實:研究出性能良好、材料適宜又與主機匹配的噴嘴，將極大地提高射流的效率。以往的大量研究重點都放在高壓以及超高壓小流量噴嘴的研制工作上，針對低壓大流量噴嘴的研究工作相對較少，本課題正是在這一研究背景下開展的。
　　本論文首先對噴嘴射流的各個物理量進行了詳細的闡述;其次利用GAMBIT軟件對噴嘴的結構和內外部流場建立了幾何模型、網格劃分和邊界定義;利用FLUENT軟件從兩相流人手對現有噴嘴結構的內外流場進行了仿真

3、分析，然后將仿真得到的數據導入到ORINGE軟件中，對數據進行分析總結，繪制相應的圖像，并據此定性的分析了兩相流流動的速度、壓力與軸心位置、橫向位置之間的關系，最后通過改變對噴嘴收縮角和長徑比的設定，分析比較了不同的收縮角和長徑比參數對噴嘴的內外部流場的影響，得出適合油罐清洗的最佳噴嘴結構參數，進而實現了對噴嘴結構的優(yōu)化。這一研究成果對三維旋轉噴射槍噴嘴結構的工業(yè)應用具有巨大的實用價值和經濟價值。
　　本文最后總結了研究工作中的不