纯水射流冲击性能的CFD建模与仿真分析.pdfVIP

液压 气动 与 密封 ／2012年第 1期 纯水射流冲击性能的CFD建模与仿真分析 衣正尧 · 王兴如 刘富强 孙 玲 (1．中远造船工业公司大连工业公司， 辽宁大连 116052； 2．大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院， 辽宁大连 116026) 摘 要：分析了超高压纯水射流剥离冲击机理，提出了一种超高压纯水射流冲击的流体模拟方法，建立了纯水射流冲击的数学模型，模 拟了纯水射流冲击速度场。试验与仿真对 比表明：仿真模型可靠。射流压力仿真分析表明：射流冲击产生一个能量大且集中的速度核． 具有较大的冲击能力，射流压力对射流冲击性能影响较大 。 关键词 ：纯水射流 ；建模仿真 ；冲击性能 ；压力分析 中图分类号 ：THI37．33 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008-0813(2012)01-0054-04 ModelingandSimulationAnalysisforPureWaterJetImpactBasedonCFD YI Zheng-yao WANG Xing-ru LIU ru-q~ s~ SUN Li (1．Dalian CoscoShipbuildingIndust~ CompanyLimited，Dalian 116052，China； 2．Institute ofShipping Electromechanics Equipment，Dalian Maritime University，Dalian 116026，China) Abstract：Thestrippingimpactmechanismofultrahighpressurepurewaterjetwasanalyzed，asimulationmethodofultrahighpressure purewaterjetwasproposed，anultrahighpressurepurewaterjetmodelingwasestablished，andthestrippingimpactvelocityfieldwas simulated．Theexperimentsand simulation show thatthemodelingisreliableAndthecontrastbetweenexperimentsandsimulationshow that， there isavelocitynucleuswith large energy in thevelocity field， and the impactperformance is influenced obviouslyby the pressure· Key Words：purewaterjet；modelingand simulation；impactperformance；pressureanalysis O 引言 均发生改变 ，即动量发生改变 。而这种动量的改变 ，是 由于射流与物体间的相互作用力引起的。射流作用于 纯水射流，是 由超高压泵产生的超高压水 。经喷嘴 钢质表面 ，如图 1所示。 喷射 出高速水流 ，具有极高的能级密度…。国内一些学 者在超高压水射流的开放式喷射和 内部流动方面做 了 一 些仿真研究，诸如华 中科技大学 、兰州理工大学 、江 ÷ 苏大学等I2-41。北京科技大学和武汉科技大学等学者在 喷嘴内部流场特性方面做了一些仿真研究 。 本文针对超高压纯水射流的聚能冲击特性，结合 经典射流理论 ．提出了一种纯水射流冲击的流体建模 方法 ．建立了超高压纯水射流的冲击分析模型。采用湍 流模式对喷嘴内及喷射流场进行了模拟 ，并与实验进 图 l 射流作用于钢质表 面 行对 比。 假设射流作用于物