噴嘴知識
不同收縮角噴嘴的射流仿真研究
更新時間 2025-05-09
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Fluent 軟件基于 CFD (計算流體動力學) 軟件群的思想，針對各種復雜流動及物理現象，采用不同的離散格式和數值方法，可以在特定的領域內，使計算速度、穩定性和精度達到最佳組合，高效解決各個領域的復雜流動計算問題。Fluent 開發的模擬軟件，可以用于模擬流體流動、傳熱傳質、化學反應和其他復雜的物理現象。噴嘴的作用是讓一定壓力的水通過收縮的孔徑，從而達到加速液體的目的。圓錐形噴嘴是目前應用較廣泛的一種噴嘴，然而噴嘴收縮角的選取多是依據經驗。為給噴嘴的選擇提供依據，筆者對入口直徑為5 mm，出口直徑為 2 mm 的噴嘴，在收縮角為 5°、10°、20°、30°、40° 和 50° 條件下，應用 Fluent 軟件
Fluent 的理論依據
式 (1) 和式 (2) 原則上可以求得不可壓縮黏性流體的流場的解。但由于 N-S 方程中出現了速度的二階導數，因而只有對一些特定的方程充分簡化，才能求出近似解。
筆者在射流仿真中采用了標準的 κ -ε 方程模型。標準的 κ -ε 方程模型是個半經驗公式，適合于高湍流狀態。κ 是湍流動能，κ 方程是精確方程；ε 是擴散率，ε 方程是由半經驗公式導出的方程[3]。
結論
對于所研究的 6 種不同收縮角的噴嘴，噴嘴出口
處最大速度隨著噴嘴收縮角的增大而減小。在本文所
討論到的噴嘴中，當其收縮角為 10° 時，射流具有相
對較高的速度和較好的穩定性。在不同壓力條件下，對于同一噴嘴，射流有著相似的變化趨勢。
關鍵詞語：噴嘴射流仿真
頁面主題：不同收縮角噴嘴的射流仿真研究
