不同形状喷嘴的旋流冲击射流压力损失和传热特性实验

提出了一种旋流喷嘴，即圆孔内径设有四条螺旋槽道的类螺纹孔喷嘴。实验对比研究了同一螺旋角下三类旋流喷嘴(插件、内置扭转带、导叶片)与螺纹孔喷嘴在雷诺数为6000、12000下靶面传热特性。分析了各喷嘴对应的气源室压力与流量系数。实验结果表明，螺纹孔喷嘴在靶面的中心区保持了高的传热效率，驻点努塞尔数比其他三种喷嘴高出29.7%~43.3%，当射流空间受限时(半封闭空间)所有喷嘴的努塞尔数下降了40%~60%，内置插件喷嘴下降幅度最大；另外，四种旋流喷嘴中，内置插件喷嘴的气源腔室压力最大，比最小的螺纹孔喷嘴高出一个数量级还多，压力损失系数的分析表明螺纹孔喷嘴的压力损失系数最小，仅是内置插件喷嘴的1/4左右，且雷诺数增大一倍，内置插件喷嘴的压力损失系数平均下降14%，下降幅度最大。