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前混合水射流中丸粒速度的数值模拟与PIV试验研究
引用本文:朱泽华,刘兰荣,马泳涛,卢春生,张彬.前混合水射流中丸粒速度的数值模拟与PIV试验研究[J].航空制造技术,2023(13):80-86.
作者姓名:朱泽华  刘兰荣  马泳涛  卢春生  张彬
作者单位:1. 郑州大学河南省资源与材料工业技术研究院;2. 郑州大学机械与动力工程学院;3. School of Civil and Mechanical Engineering,Curtin University
基金项目:国家自然科学基金(U1804254);;河南省高等学校重点科研项目(21A460024);
摘    要:前混合水射流中丸粒速度是决定混合射流性能的关键因素。采用CFD-DEM双向耦合方法构建了混合射流的三相仿真模型,气液相采用VOF模型并考虑离散相体积分数的影响,丸粒固态相采用拉格朗日坐标下的离散元方法进行建模,通过专用的耦合接口实现双向耦合,得到丸粒在出口确定位置范围内速度仿真值。通过专用的PIV试验台测出相应位置丸粒的速度值。通过对比,仿真结果与测试结果的差值在6%以内,证明了仿真模型的正确性。研究结果表明,喷嘴入口压力和喷嘴出口直径越大,丸粒速度越大;混合比(丸粒体积分数)、喷嘴长度和喷嘴锥角越大,丸粒速度越小,对后续制定改性工艺方案提供了理论基础。

关 键 词:前混合水射流  改性  CFD-DEM  PIV  丸粒速度
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