自激振蕩脈沖射流是一種新型的射流形式,具有高效、節(jié)能等優(yōu)點,可應(yīng)用于礦產(chǎn)開采、污垢清洗、天然氣輸送等領(lǐng)域。自激振蕩噴嘴具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、利用自身特殊結(jié)構(gòu)、無需外加激勵就能產(chǎn)生脈沖射流的特點。作為自激振蕩脈沖射流系統(tǒng)的核心部件,國內(nèi)外學者對以水為介質(zhì)的自激振蕩噴嘴做了深入研究,但是針對完全氣體介質(zhì)的自激振蕩噴嘴的研究很不充分,因此本文通過理論分析、實驗研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對氣動型自激振蕩脈沖噴嘴射流特性進行研究。首先,總結(jié)了自激振蕩脈沖射流的研究背景、研究意義以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;闡述了本課題的主要工作;對自激振蕩脈沖射流的頻率特性和噴嘴固有頻率進行了基礎(chǔ)理論分析,分別得出了頻率表達式,獲得了產(chǎn)生自激振蕩脈沖射流的有效反饋條件。其次,介紹了實驗內(nèi)容和目的、實驗裝置和采集系統(tǒng);通過對自激振蕩脈沖射流流場進行實驗研究,分析了腔室長度、腔室直徑等結(jié)構(gòu)參數(shù)和噴嘴入口壓力等運行參數(shù)對自激振蕩脈沖射流效果的影響,進而確定產(chǎn)生自激振蕩脈沖射流的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)。然后,介紹了計算流體動力學軟件、數(shù)值模型和計算方法;基于延遲脫體渦模擬方法(Delayed Detached-Eddy Sim...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 研究路線
第2章 自激振蕩脈沖射流基礎(chǔ)理論
    2.1 自激振蕩脈沖射流特性分析
        2.1.1 自激振蕩脈沖射流頻率特性
        2.1.2 自激振蕩脈沖噴嘴固有頻率
    2.2 流體激勵的幾種類型
    2.3 自激振蕩脈沖射流發(fā)生機理
    2.4 本章小結(jié)
第3章 自激振蕩型氣動噴嘴實驗研究
    3.1 實驗裝置介紹
        3.1.1 實驗系統(tǒng)
        3.1.2 自激振蕩型噴嘴
        3.1.3 壓力傳感器校核
    3.2 實驗方法及評價方法
        3.2.1 實驗方法
        3.2.2 實驗曲線
        3.2.3 評價方法
    3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對自激振蕩效果影響的分析
        3.3.1 腔長對自激振蕩效果的影響
        3.3.2 腔徑對自激振蕩效果的影響
    3.4 入口壓力對自激振蕩效果影響的分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 自激振蕩型氣動噴嘴數(shù)值模型建立
    4.1 計算流體動力學軟件介紹
        4.1.1 ANSYS ICEM網(wǎng)格生成技術(shù)
        4.1.2 計算流體動力學的特點
        4.1.3 計算流體動力學模擬過程
    4.2 數(shù)值計算模型
        4.2.1 幾何模型建立
        4.2.2 網(wǎng)格劃分及無關(guān)性檢查
        4.2.3 流體物性及邊界條件設(shè)置
        4.2.4 DDES方法的介紹
    4.3 本章小結(jié)
第5章 自激振蕩型氣動噴嘴數(shù)值模擬
    5.1 自激振蕩噴嘴的流場分析
        5.1.1 噴嘴流場壓力分布
        5.1.2 噴嘴流場速度分布
    5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對自激振蕩效果的影響
        5.2.1 噴嘴直徑比對自激振蕩效果的影響
        5.2.2 腔長對自激振蕩效果的影響
        5.2.3 腔徑對自激振蕩效果的影響
        5.2.4 實驗結(jié)果與模擬結(jié)果的比較
    5.3 入口邊界條件對自激振蕩效果的影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間主要成果
致謝



本文編號：3748545