噴嘴知識
不同收縮角噴嘴的射流仿真研究
更新時間 2025-05-09
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Fluent 軟件基于 CFD (計算流體動力學(xué)) 軟件群的思想，針對各種復(fù)雜流動及物理現(xiàn)象，采用不同的離散格式和數(shù)值方法，可以在特定的領(lǐng)域內(nèi)，使計算速度、穩(wěn)定性和精度達到最佳組合，高效解決各個領(lǐng)域的復(fù)雜流動計算問題。Fluent 開發(fā)的模擬軟件，可以用于模擬流體流動、傳熱傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)和其他復(fù)雜的物理現(xiàn)象。噴嘴的作用是讓一定壓力的水通過收縮的孔徑，從而達到加速液體的目的。圓錐形噴嘴是目前應(yīng)用較廣泛的一種噴嘴，然而噴嘴收縮角的選取多是依據(jù)經(jīng)驗。為給噴嘴的選擇提供依據(jù)，筆者對入口直徑為5 mm，出口直徑為 2 mm 的噴嘴，在收縮角為 5°、10°、20°、30°、40° 和 50° 條件下，應(yīng)用 Fluent 軟件
Fluent 的理論依據(jù)
式 (1) 和式 (2) 原則上可以求得不可壓縮黏性流體的流場的解。但由于 N-S 方程中出現(xiàn)了速度的二階導(dǎo)數(shù)，因而只有對一些特定的方程充分簡化，才能求出近似解。
筆者在射流仿真中采用了標(biāo)準(zhǔn)的 κ -ε 方程模型。標(biāo)準(zhǔn)的 κ -ε 方程模型是個半經(jīng)驗公式，適合于高湍流狀態(tài)。κ 是湍流動能，κ 方程是精確方程；ε 是擴散率，ε 方程是由半經(jīng)驗公式導(dǎo)出的方程[3]。
結(jié)論
對于所研究的 6 種不同收縮角的噴嘴，噴嘴出口
處最大速度隨著噴嘴收縮角的增大而減小。在本文所
討論到的噴嘴中，當(dāng)其收縮角為 10° 時，射流具有相
對較高的速度和較好的穩(wěn)定性。在不同壓力條件下，對于同一噴嘴，射流有著相似的變化趨勢。
關(guān)鍵詞語：噴嘴射流仿真
頁面主題：不同收縮角噴嘴的射流仿真研究
