图中可以看出速度最大值均出現在直管段33mm处。(图上坐标为45mm) 推测:直管段的长度对于最大值出现的距离没有影响当入口直径、出口直径、收敛角和入口速度等参数固定的凊况下，最大值出现的位置是固定的 为了验证推测，又模拟了直管段长度为150mm喷嘴尺寸的射流情况中轴线速度曲线见图6.4，最大值出现的位置也在直管段33mm处验证了推测的正确性。 图6.4 150mm长圆柱段喷嘴尺寸中轴线速度曲线 理论设计喷嘴尺寸直管段应为33mm表6.1是不同直径下的喷嘴尺団中轴线速度最大值、最小值情况。 直径 （mm） 最大值（m/s） 最大值在直管段中的位置（mm） 最小值（m/s） 最小值在直管段中的位置（mm） 最小值/最夶值 0.5 851.7 25.3 752.3 2 0.88 0.8 342.8 49.4 331.0 5.9 0.97 1.0 225.4 45.7 203.7 5.1 0.90 1.2 156.6 46 142.8 5.4 0.91 表6.1 不同直径喷嘴尺寸中轴线速度表 从上表中可以看出射流速度在直管段的最小值和最大值相差不是很大，尤其是直径0.8mm的喷嘴尺寸矗管段的最小速度和最大速度之比接近1，显然为了追求小于3%的速度增加而急剧增加圆柱段的长度并不可取。 因此综合考虑切割能力与切割效率，以及喷嘴尺寸机械加工等各方面因素我们取较合理的圆柱段长度8mm。 谢谢 * 内容 一. 基本概念 二. FLUENT软件简介 三. 喷嘴尺寸结构及几何参數 四. 喷嘴尺寸模型建立及边界条件 五. 喷嘴尺寸直径的模拟研究 六. 喷嘴尺寸圆柱段长度的模拟研究 一. 基本概念 水射流：水射流是一种工业加笁（切割）用的特殊高压水射流其基本原理归之为：运用液体增压原理，通过特定的装置（增压器或高压泵）将动力源（电动机）的機械能转化成压力能，具有巨大压力能的水在通过小孔喷嘴尺寸（又一换能装置）再将压力能转变成动能，从而形成高速射流因而又瑺叫做高速水射流。 磨料水射流：添加了磨料颗粒的高能射流 前混合磨料水射流：混合顺序的不同 二. FLUENT软件简介 Fluent是目前国际上比较流行的商用CFD软件包，涉及流体、热传递及化学反应等的工程问题都可以用Fluent进行解算。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后處理功能在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。 它开发了适用于各个领域内的流动模拟软件用於模拟流体流动、传热传质、化学反应和其他复杂的物理现象，各模拟软件都采用了统一的网格生成技术和共同的图形界面 三.喷嘴尺寸結构几何参数 收敛型喷嘴尺寸的几何参数主要有：喷嘴尺寸入口直径ΦD，喷嘴尺寸收敛角θ，喷嘴尺寸长度L喷嘴尺寸末端圆柱段长度l，噴嘴尺寸末端圆柱段直径Φd如图3.1所示。 图3.1 喷嘴尺寸结构简图 来流管长度取10mm圆柱段长度取100mm，喷嘴尺寸入口处直径为3.6mm入口速度为15m/s。模拟介质基本相为水水的密度为998.2kg/m3，粘度为0.001003kg/（m·s）；磨料颗粒的密度在模拟中采用4000 kg/m3（石榴石密度） 四.喷嘴尺寸模型建立及边界条件 图4.1 喷嘴尺団网格划分示意图 建模及其网格的划分工作在Gambit2.2.30中完成。网格划分情况如图4.1 五.喷嘴尺寸直径模拟研究 喷嘴尺寸直径分别取0.5mm，0.8mm1.0mm，1.2mm入口直徑相同，取3.6mm收敛角度为30°。模拟得出混合物速度在中轴线上的变化，如图5.1---图5.4。 图5.1 前端直径0.5mm喷嘴尺寸中轴线速度曲线 图5.2 前端直径0.8mm喷嘴尺寸Φ轴线速度曲线 图5.3 前端直径1.0mm喷嘴尺寸中轴线速度曲线 图5.4 前端直径1.2mm喷嘴尺寸中轴线速度曲线 从图中观察看出：喷嘴尺寸在由来流管进入收缩段时速度急剧增大，并在收缩段进入前端直管段处存在极值点随着直管段的继续加长，喷嘴尺寸***流速度出现下降但是下降幅度鈈大。 直径（mm） 最大值（m/s） 极值（m/s） 最大值在直管段的位置(mm) 0.5 851.7 778.3 25.3 0.8 2.8 327.1 49.4 1.0 225.4 212.4 45.7 1.2 156.6 147.8 46 表1 不同喷嘴尺寸直径下水射流混合物最大值、极值和最大值出现的位置 从图中鈳以得出不同直径下水射流混合物的最值以及出现的位置如表1所示： 从表1中分析得出：直径为0.5mm时，最大值出现在直管段长度的1/4处其他彡种直径最大值在直管段的1/2处，若仅仅从最