旋转磨料射流喷嘴流场数值模拟与实验研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 选题意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 研究内容 | 第13页 |
| 1.4 技术路线 | 第13-15页 |
| 第2章 旋转射流理论 | 第15-27页 |
| 2.1 水射流的基本性质 | 第15-17页 |
| 2.1.1 水的物理性质 | 第15-16页 |
| 2.1.2 小孔口出流理论 | 第16页 |
| 2.1.3 淹没射流的结构性质 | 第16-17页 |
| 2.2 旋转射流基本特征 | 第17-21页 |
| 2.2.1 旋转射流的速度分布 | 第17-20页 |
| 2.2.2 旋转射流旋度 | 第20-21页 |
| 2.2.3 旋转射流卷吸能力 | 第21页 |
| 2.3 旋转射流的基本方程 | 第21-22页 |
| 2.4 磨料类型 | 第22-23页 |
| 2.5 旋转磨料射流破岩机理 | 第23-24页 |
| 2.5.1 旋转水射流破岩机理 | 第23-24页 |
| 2.5.2 磨料切割机理 | 第24页 |
| 2.6 旋转磨料射流喷嘴的结构设计 | 第24-26页 |
| 2.6.1 旋转磨料射流喷嘴工作原理 | 第24-25页 |
| 2.6.2 基本参数 | 第25-26页 |
| 2.7 小结 | 第26-27页 |
| 第3章 旋转磨料射流喷嘴流场的数值模拟 | 第27-46页 |
| 3.1 计算流体力学方法 | 第27-29页 |
| 3.2 数学模型 | 第29-31页 |
| 3.2.1 控制方程 | 第29-30页 |
| 3.2.2 湍流模型 | 第30-31页 |
| 3.2.3 多相流模型 | 第31页 |
| 3.3 旋转射流喷嘴流场的计算模型 | 第31-34页 |
| 3.3.1 几何模型 | 第31-33页 |
| 3.3.2 网格划分 | 第33页 |
| 3.3.3 边界条件 | 第33-34页 |
| 3.4 计算结果分析 | 第34-44页 |
| 3.4.1 淹没和非淹没下旋流和直射流的不同现象 | 第34-35页 |
| 3.4.2 磨料和水的速度变化 | 第35-36页 |
| 3.4.3 喷嘴内部磨料速度分布 | 第36-38页 |
| 3.4.4 不同喷距下磨料速度分布 | 第38-40页 |
| 3.4.5 磨料体积分数的分布 | 第40-41页 |
| 3.4.6 喷嘴出、入口磨料体积分数的关系 | 第41-43页 |
| 3.4.7 冲击压强的分布 | 第43-44页 |
| 3.5 小结 | 第44-46页 |
| 第4章 喷嘴结构参数对射流性能的影响 | 第46-60页 |
| 4.1 引言 | 第46页 |
| 4.2 喷嘴性能评价指标及数据处理 | 第46-48页 |
| 4.3 正交实验 | 第48-49页 |
| 4.3.1 正交实验设计方案 | 第48-49页 |
| 4.4 确立计算模型 | 第49页 |
| 4.5 数值模拟结果及其分析 | 第49-59页 |
| 4.5.1 外腔径对喷嘴性能的影响 | 第50-51页 |
| 4.5.2 内腔对喷嘴性能的影响 | 第51-53页 |
| 4.5.3 收缩锥角对喷嘴性能的影响 | 第53-54页 |
| 4.5.4 直通道长对喷嘴性能的影响 | 第54-55页 |
| 4.5.5 直柱段长对喷嘴性能的影响 | 第55-56页 |
| 4.5.6 切向入流通道个数对喷嘴性能的影响 | 第56-59页 |
| 4.6 小结 | 第59-60页 |
| 第5章 旋转磨料射流喷嘴冲击压强实验 | 第60-73页 |
| 5.1 测试原理 | 第60-62页 |
| 5.1.1 冲击压强测量点的标记 | 第60-61页 |
| 5.1.2 调和磨料射流 | 第61-62页 |
| 5.2 主要的实验装置及测试仪器 | 第62-65页 |
| 5.2.1 前混合磨料水射流发生装置 | 第62页 |
| 5.2.2 实验台 | 第62-63页 |
| 5.2.3 实验喷嘴加工方案 | 第63-64页 |
| 5.2.4 测试仪器 | 第64-65页 |
| 5.3 压力传感器的标定 | 第65-67页 |
| 5.4 实验方案 | 第67页 |
| 5.5 实验步骤 | 第67-68页 |
| 5.6 实验结果的分析及结论 | 第68-71页 |
| 5.6.1 收缩锥角对冲击压强的影响 | 第68-69页 |
| 5.6.2 直通道长对冲击压强的影响 | 第69-70页 |
| 5.6.3 直柱段长对冲击压强的影响 | 第70-71页 |
| 5.7 小节 | 第71-73页 |
| 第6章 旋转磨料射流喷嘴冲蚀实验研究 | 第73-85页 |
| 6.1 实验装置 | 第73-74页 |
| 6.2 实验内容 | 第74页 |
| 6.3 实验方法 | 第74-76页 |
| 6.3.1 实验方案 | 第74-75页 |
| 6.3.2 实验步骤 | 第75页 |
| 6.3.3 冲蚀体积、直径和深度的测量方法 | 第75-76页 |
| 6.4 实验结果与分析 | 第76-84页 |
| 6.4.1 冲蚀时间对冲蚀效果的影响 | 第76-77页 |
| 6.4.2 岩石性质对冲蚀效果影响 | 第77-79页 |
| 6.4.3 收缩锥角对冲蚀效果的影响 | 第79-80页 |
| 6.4.4 直道长对冲蚀效果的影响 | 第80-82页 |
| 6.4.5 直柱长对冲蚀效果的影响 | 第82-83页 |
| 6.4.6 入射角度对岩石冲蚀效果的影响 | 第83-84页 |
| 6.5 小结 | 第84-85页 |
| 第7章 总结及展望 | 第85-87页 |
| 7.1 总结 | 第85-86页 |
| 7.2 创新点 | 第86页 |
| 7.3 展望 | 第86-87页 |
| 致谢 | 第87-88页 |
| 参考文献 | 第88-93页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果 | 第93页 |
