切焦器喷嘴结构的数值仿真优化

• 作者: 张晓刚 周金水 边佳攀 李星念
• 来源期刊: 科技与创新
• 关键词: 针状焦 水射流 Fluent 切焦性能
• 年，卷（期）: 2023,（15）
• 所属期刊栏目: 创新实践
• 页码范围: 147-151
• 页数: 4页
• 分类号: TP652
• 语种: 中文
• DOI: 10.15913/j.cnki.kjycx.2022.15.048

摘要

喷嘴是切焦器的核心元件，对水射流切焦有着至关重要的作用，利用 Fluent 软件，采用 Realizablek-ε模型和 VOF 模型，通过数值模拟对比了锥直型喷嘴、三次函数型喷嘴、圆弧型喷嘴等 3 种不同结构喷嘴射流流场分布，发现圆弧型喷嘴相较于锥直型喷嘴和三次函数型喷嘴具有较高的射流出口速度、较好的集束性。圆弧型喷嘴的收缩比在 10～16、长径比在 2.5～3.5，具有较好的射流性能。靶矩大于 150倍喷嘴直径时，射流速度衰减速度迅速增加不利于切焦，无因次壁面压力随着喷射角度的增加而先增加后降低，喷射角度为 10°时无因次壁面最大。