不同结构喷嘴的高压水非定常喷射反推特性

简介

喷嘴作为高压水射流的关键部件,其结构和工作参数对高压水喷射反推性能具有重要影响。以圆柱、圆锥和余弦三种不同结构喷嘴为研究对象,基于CFD对定容积下不同结构喷嘴的高压水非定常喷射过程进行数值模拟,对比分析了不同结构喷嘴的射流反推特性,系统研究了充气压力、出口直径对喷嘴非定常喷射速度和反推力的影响规律。结果表明相比圆柱喷嘴,圆锥喷嘴和余弦喷嘴的射流反推性能更好,同等条件下余弦喷嘴的喷射反推力要比圆锥喷嘴高17%左右;提高充气压力将会缩短喷射时间,显著增大高压水喷射的速度和反推力;喷嘴出口直径的改变对喷嘴最大射流速度的影响不大,但会显著缩短喷射时间,并有助于提高喷嘴的喷射反推力。上述研究为高压水喷射反推的技术应用提供借鉴。