基于Fluent的高压水射流喷嘴优化模拟研究 论文

为了进一步提高高压水射流技术的破煤效率，研究者采用Fluent软件对喷嘴结构和几何参数进行了优化模拟。通过对水射流的轴向速度和壁面静压分布的深入分析，最终选择了最优的喷嘴结构和几何参数。根据模拟结果，圆柱形喷嘴的最大射流速度发生在喷嘴内部，而锥形和锥直形喷嘴的最大射流速度则发生在喷嘴外部。同时，锥形和锥直形喷嘴的最大射流速度和最大压力均明显大于圆柱形喷嘴。因此，考虑到水射流的附壁效应，锥形喷嘴为最佳选择。最佳的几何参数为喷嘴出口直径3 mm，喷嘴锥角7°，以及喷嘴长度9 mm。该优化方案对于提高煤层瓦斯抽采效率具有重要意义。

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