低频自激脉冲射流发生机理及其频率调制研究

项目名称： 低频自激脉冲射流发生机理及其频率调制研究

项目编号： No.50979079

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 李江云

作者单位： 武汉大学

项目金额： 37万元

中文摘要： 自激脉冲喷嘴利用流体自激产生脉冲射流，大量应用于清洗、切割、破岩等方面。进行喷嘴结构设计时，若能根据靶物材料破坏特性采用不同的射流打击频率,则不仅能提高生产效率，还可大大降低工程设备配套功率、压力等级及工艺制造难度。课题以水力清洗为工程背景，通过揭示自激脉冲射流发生机理，分析汽液相变弛豫特性对脉冲射流的影响，建立自激振荡腔内汽液相变与脉冲频率的关系，从而获得低频自激脉冲射流频率调制方法。主要内容包括自激振荡腔内周期性相变三维受限空间湍射流数值模拟理论、汽液相变频域分析以及自激脉冲喷嘴频率调制的试验研究。首先，通过修正和完善非平衡态空化模型，提高对腔内大尺度涡环拟序结构汽液相变的模拟精度；其次，利用自激振荡腔汽相体积分数近周期性变化特点，建立喷嘴结构及工作压力与脉冲射流频率的关系；最后，通过自激喷嘴频率调制试验装置，设计可调喷嘴进行脉冲射流的频率调制，以验证数值计算理论，为工业应用提供依据。

中文关键词： 自激振荡；脉冲射流；频率调制；空化模型；靶距

英文摘要：

英文关键词： self-excited pulse；pulse jet；frenquence modulation；cavitation model；shootiing distance