脉冲水射流产生过程的流体力学特性数值模拟

• 作者: 师顺 张一博 施红辉 王天雨 董若凌
• 来源期刊: 浙江理工大学学报（自然科学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 脉冲水射流 数值模拟 气/液界面 射流速度
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 机械与自动控制
• 页码范围: 63-70
• 页数: 8页
• 分类号: O359+.1
• 字数: 4123字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-3851(n).2020.01.010

摘要

为了研究脉冲水射流的流体力学特性,通过流体仿真软件Fluent15.0对两种实验工况下高压气体驱动水柱的流体力学过程进行了二维数值模拟,这两种实验工况分别是常温常压下直喷嘴圆管内0.25MPa的高压氦气驱动和水枪中火药燃烧产生高压火药气体驱动.分别采用了SST k-ω、Standard k-ε湍流模型与VOF模型,研究了在高压气体的驱动下水射流的流体力学特征,并对数值模拟结果与实验结果进行了比较.模拟结果表明:在采用SST k-ω湍流模型的氦气驱动水柱的数值模拟中,气泡与射流前端速度呈单调递增变化,管内两观测点的压力先增大后减小,与实验结果有很好的一致性;在使用Standard k-ε湍流模型的火药水枪数值模拟中,模拟中水柱的速度变化与实验结果也有很好的一致性,射流在1.50 ms左右达到最大然后逐渐减小.两组结果表明,所采用的数值方法在模拟高压气体驱动大体积液柱射流方面有一定的准确性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	施红辉	浙江理工大学机械与自动控制学院	102	449	11.0	16.0
2	董若凌	浙江理工大学机械与自动控制学院	28	96	5.0	8.0
3	王天雨	浙江理工大学机械与自动控制学院	2	0	0.0	0.0
4	张一博	浙江理工大学机械与自动控制学院	2	0	0.0	0.0
5	师顺	浙江理工大学机械与自动控制学院	2	0	0.0	0.0