用气室提高脉冲水射流强度的模拟研究
脉冲液体射流泵装置性能理论与试验研究的开题报告
脉冲液体射流泵装置性能理论与试验研究的开题报告一、课题背景和研究意义随着现代石油、化工、医药、食品等工业的发展，对于精密输送、化学反应等精确操作的需求日益迫切，而脉冲液体射流泵作为一种高压、小流量、高精度的新型液体输送方式，其应用前景广阔，成为了当前研究的热点之一。
该技术具有易于控制、传递能量高等特点，可应用于多种领域，例如：在加料过程中形成锥形的液滴，加速化学反应过程，以及高配合反应混合物的液体输送等。
但是，目前国内外对于脉冲液体射流泵的开发研究还处于起步阶段，且在理论和实验两个方面都还存在较大的研究空间，因此，从理论和试验两个方面对于脉冲液体射流泵的性能进行研究，对于深入挖掘其应用潜力，提高其稳定性和精度具有重要意义。
二、研究内容针对以上问题，本课题的研究内容包括以下几个方面：1、设计和制造脉冲液体射流泵装置，并对于其结构和工作原理进行分析和探讨。
2、从理论分析的角度，探讨脉冲液体射流泵的输送流量、压力、速度等性能指标的计算与分析。
利用流体动力学、数字模拟等方法，对于脉冲液体射流泵的流体流动特性进行研究，并建立相应的数值模型，以验证理论分析的可信度。
3、从实验角度出发，对于脉冲液体射流泵的性能进行现场测试，测量其输送流量、压力、速度等指标，并对于其稳定性和精度进行评估，以验证理论分析的正确性，完善理论模型并提高性能。
4、对于脉冲液体射流泵在化学反应、加料、液体混合等操作中的应用进行研究，并进行实验验证，以提高其实际应用价值。
三、研究方法本研究采用物理实验和理论模拟相结合的方法进行。
在物理实验方面，通过设计和制造脉冲液体射流泵装置，进行现场测试并记录数据，以验证其性能指标的准确性；在理论模拟方面，借助于流体动力学、数字模拟等方法，对于脉冲液体射流泵的流体流动特性进行分析，并建立相应的数值模型，以验证理论分析的可信度。
四、研究进度安排1、前期准备阶段（2周）研究文献阅读、理论基础学习和技术准备。
脉冲水喷技术的研究与应用
脉冲水喷技术的研究与应用随着科技的不断进步，脉冲水喷技术逐渐被人们所熟知和关注。
脉冲水喷技术是一种应用高压水透过特殊形状喷嘴以面对特定材料进行喷水，从而达到清洁、去除、抛光等作用的一项技术。
目前该技术已经广泛应用于航空航天、海底油气管道、机械制造、医疗设备、建筑维护和环境保护等领域。
一、脉冲水喷技术原理所谓脉冲水喷技术，其实质是一种高压泵所产生的高压水，通过脉冲控制系统，对水的压力和流量进行控制，使水喷出时呈现出脉冲状流体，有效地去除了物体表面的污垢。
脉冲水喷的物理原理是将高压水通过特殊形状的喷头，让水流产生光滑的波动，以使得水流在高速冲击物体表面时，具有溅割、剥蚀和去除杂质的作用。
此外，脉冲水喷在喷洒过程中会将大量的负离子释放出来，这些负离子渗透进物体内部，可起到消臭、净化空气等作用。
二、脉冲水喷技术的优势脉冲水喷技术相比较传统喷洒技术，在清洁、去污和抛光领域具有显著的优势。
脉冲喷射通过光滑的水流在高速冲击物体表面，在避免伤害物体表面的同时，清洁的效果明显，同时无需使用任何化学品。
此外，脉冲水喷技术喷洒出来的水流具有非常高的速度，从而能够更加深入地清洗目标物的零件、孔道等狭小区域，除去物体表面的脏污和杂质。
此外，由于其工作原理和工艺流程较为简单，脉冲喷射在能源消耗等方面表现出色，不会对环境产生任何污染和噪声，因此在环境保护、健康与安全等方面也具有不可替代的优势。
三、脉冲水喷技术的应用领域脉冲水喷技术的应用范围非常广泛，其高效、低能耗、无污染、无损伤等优点，使其在航空航天、海底油气管道、机械制造、医疗设备、建筑维护、环境保护、船舶清洗和食品加工等领域有着重要的应用。
在航空航天领域，脉冲喷射已成为清洁发动机零部件、燃烧室和涡轮等的标准工艺，可以有效去除结焦、沉积、氧化和尘屑等；在海底油气管道领域，脉冲水喷技术可以清除管道内部的沉积物，减少腐蚀和摩擦，延长管道使用寿命；在机械加工领域，脉冲喷射可以清洗一些高精度零部件，提高加工的精度，降低生产成本。
脉冲等离子射流与液体工质相互作用特性实验研究及数值模拟
２０ １２年 ５月
兵
工
学
报
Ｖ０． ３ １ ３ Ｎｏ． ５
Ｍａ ｖ ２ ２ ０１
ＡＣＴＡ ＡＲＭ ＡＭ ＥＮＴＡＲＩ Ｉ
脉 冲等 离子 射 流 与液 体 工 质 相 互 作 用特 性 实验研 究及数值模拟
张琦 ， 永 刚 ，刘 东尧 ，陆欣 余
（ 京 理工 大 学 能 源 与 动 力工 程 学 院 ，江 苏 南 京 ２ ０９ ） 南 １ ０４
摘 要 ：为 了解等 离子 射流 与液体介 质 间的相 互作 用特 性 ， 用 高速 录像 系统 记 录 了等 离 子射 采
射流在 液体 介质 中轴 向、 向扩展 位 移及扩 展速 径
度 随时 间的变 化特性 。在 实验基 础上 ， 立 了等 离子 射流 在 液体 介 质 中扩 展 时 的二 维 轴对 称 非稳 建 态数 学模 型 ， 并进 行 了数值模 拟 ， 获得 了等 离子体 和 液体 两相 体 积分 数 时空分 布 特 性 ， 由两相体 积 分数 时 空分布 图计算 得到 的 Ｔ ｙｏ 空腔 轴 向扩展位 移 与实测值 吻合 较好 。 同时获得 了射 流场 中的 ａｌ ｒ 压 力、 速度 和 温度分布 ， 分析 了 Ｔ ｙ ｒ 并 ａｌ 空腔 的 间断机理 。 ｏ 关键 词 ：工程 热物理 ；等 离子射 流 ；液体介 质 ； ａｌｒ Ｔ ｙ 空腔 ；电热 化学 发射 ｏ
ｍ ｅ ｈ ｎｓ ｏ ｙ ｏ ａ ｉｙ ｗａ ｎ ｌｚ ｄ． ｃ ａ ｉｍ ｆＴａ ｌｒ ｃ ｖｔ ｓａ ａｙ ｅ
Ａｂ ｔａ ｔ ｎ ｏｄ ｒｔ ｎ ｅｓ ｎ ｈ ｌｓ ｅ—ｑ ｉ ｄａ ｉｔｒｃｉｎ ｃ ａａ ｔｒ ｔ ｓ ｉｈ ｓｅ ｄ ｓｒｃ ：Ｉ ｒ ｅ ｏ ｕ ｄ ｒｔ ｄ ｔｅ ｐａｍａｊｔｌ ｕｄ ｍｅ ｉ ｎｅａ ｔ ｈ ｒｃｅｉ ｉ ，ａ ｈｇ ｐ ｅ ａ ｉ ｏ ｓｃ ｄｇｔｌｃ ｍｅａｓｓｅ ｗ ｓｕ ｅ ｏｒｃ ｒ ｈ ｒｐ ｇ ｔ ｎｐ ｏ ｅｓｏ ｌｓ ｔ ｎｌ ｕｄｍｅ ｉ ｎｃ ｌ ｄｉ ｉｉ ａ ｒ ｙｔｍ ａ ｓｄ ｔ ｅ ｏｄｔｅｐｏ ａ ａｉ ｒｃ ｓ ｆ ａｍａｊ ｉ ｉ ｄａｉ ｙｉ ｒ ａ ｏ ｐ ｅｉ ｑ ｎ —
脉冲防暴水炮管内湍流的大涡模拟及实验验证
脉冲防暴水炮管内湍流的大涡模拟及实验验证战仁军;汪送【摘要】作为以刺激剂驱散为主要防暴手段的脉冲防暴水炮,其发射管内的气液湍流运动对于脉冲防暴水炮管外射流及其雾化影响较大,必须进行深入的研究分析.采用二维大涡模拟模型对管内湍流进行了数值模拟,玻璃管内气体撞击水柱的高速摄影实验用于模拟验证.验证表明,大涡模拟较标准k-ε模型能更为准确地描述管内的气液参混,用其进行管内湍流模拟是可行的.为脉冲防暴水炮的数值研究找到了可靠手段,所得结论为水炮的优化设计及变初始边界条件的数值模拟打下了一定基础.%Pulsed anti-riots water cannon is used to deter the people with irritant,which gas-liquid turbulence flow influence significantly in outside water-jet and its atomization,so it should be studied in depth.A 2-D Large Eddy Simulation (LES)model is applied to simulate the turbulence pipe flow,the highspeed photography experiment of gas impinge water column in glass pipe was used to validate the simulation result, which result show:LES model can describe more accurately the process of gas-liquid mixing in pipe than standard k-ε model, therefore it i s feasible to simulate the turbulence flow inside pipe.In one word a reliable method is found for numerical study of the pulsed antiriot water cannon in it,which result lay a foundation for optimal designing water cannon and numerical simulation with alterable initializing boundary condition.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2011(000)008【总页数】3页(P106-108)【关键词】脉冲防暴水炮;湍流流动;LES;标准k-ε模型;实验验证【作者】战仁军;汪送【作者单位】武警工程学院,西安710086;武警工程学院,西安710086;空军工程大学工程学院,西安710038【正文语种】中文【中图分类】TH161 引言警用脉冲防暴水炮是一种以刺激剂驱散为主要防暴手段的大型非致命装备，其发射管内气液相互作用过程对于最大有效射程、刺激剂粒径大小及分布影响较大[1]。
燃气快速吹水过程数值研究的开题报告
燃气快速吹水过程数值研究的开题报告一、研究背景燃气快速吹水是工程实践中常见的一种现象，其运动过程复杂，涉及到多种流动和传热机理。
燃气快速吹水时，气体从装置中高速喷出并与水相互作用，形成快速混合流，进而导致局部压力和温度梯度的变化。
燃气快速吹水过程的数值研究能够为工程实践提供必要的理论指导和技术支持。
例如，通过数值模拟分析燃气快速吹水的运动规律和传热机理，可以优化传热设备的设计方案，提高传热效率和节能水平；同时，对于燃气快速吹水事故的预测和控制也有非常重要的意义。
二、研究内容本研究拟通过数值模拟的方法，分析燃气快速吹水过程中气体/水介质间的相互作用和传热机理，在此基础上针对不同条件下的燃气快速吹水过程进行数值模拟计算。
具体的研究内容包括：1. 建立燃气快速吹水过程的数学模型，包括燃气和水的流动运动方程、质量守恒方程、能量守恒方程和物质传递方程等；2. 开发相应的数值计算方法和程序，对燃气快速吹水过程进行数值模拟计算；3. 分析不同参数下燃气快速吹水的流动特性、传热特性和温度分布等，探究其内部机理和规律；4. 验证数值模拟结果的准确性和可靠性，同时借助实验测试数据进行模型优化和参数校正。
三、研究意义本研究的意义在于：1. 探究燃气快速吹水过程中的流动特性和传热机理，为传热设备的设计和优化提供理论指导和技术支持；2. 提高燃气快速吹水过程的安全性和可靠性，预防和遏制类似事故的发生；3. 推动数值计算方法在燃气快速吹水等领域的应用，为更为复杂的流体力学问题提供经验和数据支持。
四、研究方法及计划本研究将采用数值模拟的方法，建立燃气快速吹水过程的数学模型，并开发相应的数值计算方法和程序进行数值模拟计算。
计划在研究的前期进行数学模型的建立和数值计算方法的开发，中期进行数值模拟计算和数据分析，后期对模型进行验证和优化。
五、研究进展及成果本研究目前正在进行初步的文献综述和理论分析，计划在接下来的几个月内完成数学模型的建立和数值计算方法的开发。
脉冲水气射流的破岩实验研究
ｌ ｇ ， ｅ ｕｓ ｔ －ｉ ｅｈ ｓ ｅ ｅ ｃ ｅｋｎ ｆｃｔａ ｅ ｕｓ ｔａｄ ｅ ｅ ｅｔｉｉ ｅｔ ｎ ａ ｓ ｈ ｈ ｅ ｔ ｔ ｌ ｗａ ｒ ｒ ｔ ａ ｔｒｏ ｋ ｒａｉｇｅ ｅｔ ｎ ｈ ｌ ｊ ，ｎ ｒ ｉｔ ｓａ ｊｃ ｏ ｎ ｉ ｎ ｈｈ ｐ ｅ ｅ ａ ｂ ｔ ｒ ｂ ｊ ｆ ｔ ｐ ｅｅ ｈ ｈ ｔ ｅ ｓ ｂ ｒｎ ｉ ｍｅ ｗ ｃ ｈ ｒａｈ ｓ ｅ ｅｋｖｌｅ ｆｈ ｒａ ｉ ｏ ｍｅ ｏ ｅ ｕｓ ａ ｒ ｒｅ． ｅｃｅ ａ ａ ｅ ｅｋｎ ｖ ｌ ｒｈ ｌ ｗ ｔ ｔ ｈ ｔ ｐ ｕ ｏｔ ｂ ｇ ｕ ｆ ｔ ｐ ｅ ｅａ ｊ ｉ Ｋｅ ｗ ｒ ｓ ｐ ｌ ｄｗ ｔ －ａ ｎ ｚｌ； ｕｓｄ ｔ —ａ ｔ ｅｏｉ ｐ ｒ ｎ ｙ ｏｄ ： ｕｓ ａ ｒ ｓ ｏ ｚ ｐ ｌ ｅ ｇ ｓｅ； ｒｓ ｎｅ ｅｉ ｔ ｅ ｅｇ ｅ ｅ ｗａ ｒ ｊ ｏ ｘ ｍｅ
ｓｌｏｃ ｌｔ ｇｐ ｌ ｄ ｅ． ｔ ｅ ｕ ｒｓｕｅ ｆ ．ＭＰ ｄ ｒｕ ｓ ｆ ｒｓ ｎｅｐ ｒ ｎｓ ｎ ｈ ｏ ｐｅｓ ｅ ｅ —ｓｉａ ｎ ｕｓ ｔＡ ｍｐ ｅｓｒ ｏ ５ ａ ｆ ｌ ｉ ｅｊ ｈ ｔ ｐ ｐ ７ ｍａｅ ｗｏ ｏ ｐ ｏｉ ｅ ｍｅｔ ｏ ｅ ｍ ｒｓ ｖ ｔ ｇ ｏｅ ｏ ｘ ｉ ｔ ｃ ｉ ｓ ｅ ｇｈ ｆ ． ＭＰ ｎｒｔ ． ｏ ｅ ｒ ｏｐａａｙｅ ａ ｍｐｒｄｔ ｒｓ ｎｅｆ ｔｏ ｅ ｕｓ ａ ｒ ａ ｔ ｎ ｔ ｎ ｔ ｏ ９ ｒ ６ ａ ｏ ｃｅ ｓＦ ｒ ｓｇ ｕ ｌｚｄ ｄｃ ａｅ ｅ ｏｉ ｅ ｓ ｆｈ ｌ ｗ ｔ － ｓｅａ ｄ ｃ ｅ ｈ ｉ ｔ ｆ ｔｒ ｎ ｍ ｏ ｈ ｅ ｏ ｆｃ ｔ ｐ ｅ ｅｇ ｊ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｃ ａ ｉ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｓ ｈ ｏ Ｍｅ ｈ ｎｃ ｇｎ ｅｉ ，Ｈｕ ａ ｉ ｒ ｔ ｏ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｚ ｕ ｈ ｕＨｕ ａ １ ０ ７ ｏ ａＥ ｎ ｎｎ Ｕｎｖ ｓ ｙ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｚ ｏ ｎ ｎ ２Байду номын сангаас０ ，Ｃ ｉａ） ｅ ｉ ４ ｈｎ
脉冲水射流水力共振系统理想脉冲源研究
创 立 用恒 流 源 、 其 出口旁接 活 塞缸 、 活塞在 缸 内作往 复 正弦速 度 运动 产 生理 想 流量脉 冲 在 使
的 方案 ， 出电动 活 塞 泵用 凸轮机 构 传动提 供 恒 定流量 、 给 旁接 缸 活 塞 用凸轮 机构 或 曲轴连 杆
机构 传动使 缸 的 容积 呈 正 弦变化 的技 术 。
维普资讯
壹 翅一
． ． 一
蓝塞宝釜 脉碰 流水力共振系统理想脉冲源研究
６ ９
想脉 冲的装 置 ； 的机械 如单 作 用活 塞泵 虽可 强制 给 出正弦 流量脉 冲 ， 有 但其 波形 有 起无 伏 ， 不完整 ， 并非 理 想脉 冲 ； 了获得 强烈 的水 力 共振 ， 为 这个 问题 需要 解决 。
ｇ ＝ｇ＋ ｓ （ ｗ ） ｇ ｉ ２ｆ ｎ ｉ
为时 间。
（） １
式中： ｇ为脉 冲流量 ； 为平 均 流 量 ； 为流 量振 幅 ； 频率 ； ｇ 厂为 ￡ 但 是 ， 积 泵 不 能提 供 理 想 流量 脉 冲 ， 另辟 途 径 。经 不 容 须
懈构思， 笔者创建出～个与式（ ） １ 吻合 、 较易实现的方案。如图
维普资讯
第 ２ ３卷 第 ４期 ２０ ０ ７年 ｌ Ｏ月
后 勤 工 程 学 院 学 报 Ｊ Ｕ Ａ ＦＬ ＧＩＴ Ｃ ＬＥ Ｇ ＮＥ Ｒ ＮＧＵＮ Ｖ Ｒ ＩＹ Ｏ ＲＮ ＬＯ Ｏ Ｓ Ｉ Ａ Ｎ Ｉ Ｅ Ｉ Ｉ Ｅ ＳＴ
Ｖｏ ２ ＮＯ４ Ｌ．３ ． Ｏｃ ．００７ ｔ２
力共振的模拟。 笔者在研究 中的深 切体会是 ， 为造成 水 力共振并获得尽 可能高的增 益 ， 首先 必须正 确构建系统 的物理数学模 型 ， 寻能够造成 搜 水力共振并获得高增益 的性能参数 ； 第二 ， 脉 冲源的脉冲必须是理想脉 冲 ， 并有 提供理想
不同喷嘴结构下高压脉冲水射流的数值模拟
浙江理工大学学报，2021，45(3): 343-350Journal of Zhejiang Sci-Tech UniversityDOI：10. 3969/j.issn.l673-3851(n).2021. 03.008不同喷嘴结构下高压脉冲水射流的数值模拟施红辉,张一博，王天雨，董若凌，冯子龙，彭双双(浙江理工大学机械与自动控制学院，杭州310018)摘要：为进一步优化喷嘴结构，应用流体仿真软件Fluent对喷嘴中高压气体驱动的水柱进行数值模拟。
在教 值模拟方法中应用SSTh™湍流模型与VOF模型，研究了直喷嘴、锥形渐扩喷嘴和锥形渐缩喷嘴结构下的管内外 气/液分布与水射流的流体力学特性。
模拟结果表明：直喷嘴水射流在初期有最高的射流速度，且在模拟计算域内 平均速度最高；锥形渐扩喷嘴水射流射流速度最小、喷射距离最短，在初期射流橫向扩散宽度最大；锥形渐缩喷嘴水 射流在初期横向扩散宽度最小，在射流后期水射流速度最高、横向扩张宽度最大。
该研究通过数值模拟给出了锥形 渐缩及锥形渐扩喷嘴结构下高压脉冲水射流的流体力学行为，为后续进一步分析不同喷嘴结构下的高压脉冲水射 流提供了参考。
关键词：脉冲水射流;喷嘴结构；流体力学特性;数值模拟中图分类号：O0359+.1 文献标志码：A 文章编号：1673-3851 (2021) 05-0343-08Numerical simulation of high pressure pulsed water jetgenerated by different nozzle structuresS H I H on gh u i，Z H A N G Yibo，WANG T ian y u，DONG R u olin，F E N G Z ilo n g，P E N G Shuangshuatig(Faculty of Mechanical Engineering 8^ Automation, Zhejiang Sci-TechUniversity, Hangzhou 310018, China)Abstract：In order to further optimize the nozzle structure, numerical simulation of water column driven by high-pressure gas was carried out by using the simulation software Fluent. SST k-〇>turbulence model and VOF model were used to investigate gas/liquid distribution inside and outside the tube and the hydrodynamic characteristics of water jet under the straight nozzle, tapered divergent nozzle and tapered convergent nozzle. The experimental results showed that, the water jet under the straight nozzle had the highest speed and the highest average speed in this simulation domain in the beginning. The water jet under the tapered divergent nozzle had the lowest speed and the shortest jet distance, with the largest transverse width in the beginning. The water jet under the tapered convergent nozzle had the smallest transverse width in the beginning, the highest speed and largest transverse width in the later period. This study simulated the hydrodynamic behavior of high-pressure pulsed water jet under the tapered divergent nozzle and tapered convergent nozzle, which provides a reference for further numerical calculation and theoretical analysis of high-pressure puLsed water jet generated by different nozzle structures.Keywords：pulsed water je t；nozzle structures；hydrodynamics characteristics；numericalsimulation收稿日期：2020—04—14 网络出版日期：2020—09—03基金项目：浙江省基础公益研究项目（LGG19A020002)作者简介:施红辉（1962—），男，江苏启东人，教授，主要从事流体力学方面的研究。
自激振荡脉冲水射流喷嘴数值模拟及实验研究
理Ｉ ＾， 研发 ， 设计 ， 制 造
自 激振荡脉冲水 射流喷嘴 数值模拟及实 验研究
李 纲 。 胡 东 （ １ ． 中联 重 科 股 份 有 限 公 司 ， 长沙 ４ １ ０ ０ ０ ７ ２ ． 湖 南 工 业 大学 机 械 工 程 学 院 ， 湖南 株洲 ４ １ ２ ０ ０ ７）
时 均运 动方 程 为
＋
击ｃ 肌 ， 誓＋ 音 等＋ Ｏ ｌ ｔ ｊ ＿
机械工程师 ２ ０பைடு நூலகம்１ ４ 年 第１ ｏ 期？ ７ １
字木交 ｉ ｊ ； ｉ
理论 ， 研发 ， 设计 ， 制造
÷ （ ｐ Ｐ ｕ ｌ ｕ ｉ ） 』 。
方 向和 速度 分量 （ ｉ 、 ＝ Ｊ ， ２ ， ３ ） ； － ｐ
对 自激振 荡 喷 嘴具 有 良好 的适 应 性 。 进 行求 解 。入 口边 界条 件设 置 为压 力入 口 ， 出 口边 界 条件
设 置 为压 力 出 口 ， 其 他 为对 称轴 和 壁面边 界 条件 。
其中 ， 对 称轴 边 界条件 满足
： ：
就 整 体 而青 ，对 白激 振 荡脉 冲喷 嘴 的研 究 虽取 得 了
它不需要激振源 ， 也无动密封 ， 而是依靠 喷嘴 自身结构特 的 仿 真 结 果 可 知 ， 性将射流 南连续射流调制成一种新型脉冲射流形式 。 重庆 大学 廖振方 、 唐 川 林等 一 从 自激 振荡 机 理 出发 ，
ｊ 碰 撞 壁 形状 对 射 流 振荡 机 理及 效 果 的 影 响规 律 ，并 将
响， 采 用
果表 明 ： ｍｍ 时 ，
０ 引 言
形 网格平铺成结构
由之 前 对 喷 嘴
标 准 一 模 型 对 本
科技文苑——利用水力共振提高脉冲射流强度
提高脉冲水射流的强度是可行 的， 且存 在最 佳气室
容积 和最佳频率 。
气室系统进行 了研究 ， 明在合适 的系统结构参数 表
１ Ｏ
［］ 郭学军， ２ 陈晓云． 集方法在数据挖掘 中的应 用『］ 兰州大 学 粗 Ｊ．
学报 （ 煞科 学版 ：１ ９ ． ｏ ３ ｕ ｐ ７ －８ ． 自 Ｉ ９ ９ ｖ １ ５ｓｐ ，６ １ ， ． ［ ］ 马平波． ３ 岩石工程知识发现的数 据挖掘方 法［ 士学位 论文］ 硕 ．
沈阳 ： 东北 大 学 ，Ｏ ｌ ５ … ６ ． ２ Ｏ ，５ ７
表 ６ 去掉 条件属 性 ｃ 的地下硐室影 响因素决策表
３ 结论
Ｗ一 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７
应用粗糙集原理及方法把影响地下硐室 的诸多 因素数据信息转换 为决策表 ， 通过计算粗糙集不协 调率 ， 得到影响地下硐室稳定性因素的敏感 度分析 结果 。对 于地下 硐 室稳定 性影 响 ， 剪切 带 、 下 水状 地
因为下列决 策规则 对 ：ｏ 。 ７ （ ａｂｄ 、 第三行 ） ； ａｂ 。 ＇ （ 四行 ） ｏ ＝ Ｆ 第 ｄ ； 是不协 调的 ， 故条 件属性 Ｃ 是
不 可省 略 的 。 由于 去掉 条 件属性 ｃ 使二 条 规 则 不协
况 影 响最 小 ； ＲＱＤ次之 ； 结构 面 走 向影 响最 大 （ 引 它
。 ＾
《 科技文苑 ３
８ ＃￥
利用水力共振提高脉 冲射流强度一高松竹等，煤炭 《 学报 》 ２ ０ （ ） ，０ ６ １
和流体参数情况下 ， 系统可 以使导管出 口处的压力 高于人 口处的压力。实际研 究证明， 利用水力共振
提出了使用导管一气 室系统 引发水 力共振 ， 提
用气室增强脉冲射流功效的数学模型研究
连续 的高 压射 流最 先得 到应 用 。 期工 作压 力较 低 ， 着泵 及 相关 设 备 的 改进 ， 力 不 断大 幅度地 初 随 压 提高 ， 现在 可达 ３０ＭＰ ， 至更高 。 了提高 射 流 的工 作 性 能 ， 喷 嘴不 断 进行 改进 ， 发展 了 向介质 ０ ａ甚 为 对 并
况 ， 出用 气室加剧 水 力扰 动 以增 强脉 冲射 流 功效 的设 想 ； 于瞬 变流 理论 ， 立 导 管 一气 室 提 基 建
系统 的 管流瞬 变方 程 、 导管起 点边 界 条 件 方程 和 导 管 终 点组 合 边 界 条件 方 程 。 用计 算 实例 表
明 ， 某种 条件 下 ， 在 系统 会发 生水 力共振 ， 冲射 流 的功 效 可以显 著增 强。 脉 关键 词 脉冲 射流 ； 力共振 ； 室 ； 学模 型 ； 究 水 气 数 研
止压 力 与水击 压 力等 量齐 观 ， 连续射 流 的速 度必 须达 到 ２ ， 则 ｃ显然 是不 实 际的 。 产 生脉 冲射 流 的方法 甚多 ＿ 。 聚能骤 放 和压 力挤 出方 法 可 产生 能量 很 高 的水 炮 ， ４用 Ｊ 但频 率 低 。 机 用 械、 激光 等方 法将 连续 射 流截 断可产 生高 频脉 冲射 流 ， 坪喷水 器是 一个 例子 。 流速 、 力调制 的方 法 草 用 压 可产生 形连 实 断 、 秒几 千液滴 的甚 高频 脉 冲射 流 。 每 调 制 流速 之所 以会 产生 脉冲射 流 ， 因为速 度快 的液 滴 会脱 离 其后 、 上其 前 速 度 慢 的液 滴 。 论 是 追 理 研 究表 明Ｅ６， 喷嘴 出 口的液滴 流速 按一 定 的频率 和 振 幅波动 时 ， 当 ５３ ， 会在 下 述距 离 发生离 断 ：
空气室位置对脉冲水射流的影响
Ｉ＋Ａ △ ｐ ｐ ａ＋
反 向（ 逆流 ） 的
．
＝ ０
＝ ０ （ ２ ）
源的振幅和频率 、 空气室的位置和容积 、 喷嘴的 口径
等） 及其组合 。不言而喻 ， 空气室容积是很重要 的因素 ； 而近来研究发现 ， 空气室的位置也是一个不
… …
Ｉ — —
＝ 一 ｎ
Ｃ：ｐｐ 一△—Ａ一 ａ ｌ
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第２ ８卷
２０ ０ ６年
第 ２期
４月
西 南 石 油 学 院 学 报
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｏ ｔｗ ｓ ｅｒｌｕ Ｉ ｓｔｔ ｏ ｒ ａ ｆ ｕｈ ｅｔＰ ｔ ｅ ｍ ｎ ｔｕｅ Ｓ ｏ ｉ
Ｖ０ ＿ ８ ｌ２
Ｎ ． ｏ２
Ａｐ ２ ６ ｒ ０ｏ
脉冲水射流在石油 、 煤炭、 制造等领域得到 日愈 广泛的应用 ， 提高其强度和效益一直是重要的课题。 对此 ， 我们提出了在脉 冲发生器与喷嘴之 间设置空
正 向（ 顺流 ） 的
ｃ Ｉｔ ： Ａ
ｒ
： ＋ 口
（） １
气室 ， 借之引发水力共振以增强水射流强度的设想。
理论研究与实验表明＿ Ｊ这一设想是可行 的， ｌ， 其效 果则取决于系统 的诸要素（ 导管的直径和长度 、 冲 脉
作者简介 ： 蒲家宁（ ９ ４ ， 汉族 ） 重庆市人 。 １３ 一） 男（ ， 教授 ， 主要从事油气储运和高压水射流研 究。
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西南石油学 院学 报
２０ ０ ６控
式 中， 一 喷嘴 出 口流 速； 喷嘴 流速 因数 ； Ｖ ｎ ｃ 一 ｐ一 喷嘴进 口压力；。 大气压力。 ｐ一
可忽视 的因素 ， 本文对此专作研究。
高压脉冲水射流的试验
破 岩 应 先 进 行 掏槽
,
,
同
时 在破 岩 时
2
=
。
水 射 流 平 行 或垂 直 岩 石 层 理 的
比能 低
电耗少
;
、
技
落 岩 效 果 又 较 与 层 理 斜交 为 好
井下 试验
, 。
术 经济 效 果 好
,
掘进面 粉 尘 很 少 飞 扬
,
。
对掘
煤厚1 2
,
.
gm
,
煤 较坚 硬
,
全
不 同 强 度 的 岩 石 和 断面 机 构 和 更 换 刀 具等 优 点
9m
,
击式
射
由
;
,
发 射方 式 从 单枪 发 射 到 连 续 自动 发
。 s t
.
炮
掘进1
。
落岩
.
37 m
3 ,
计3 3
.
1 7t,
“
打击力由
l m
有效 射程
,
平 均 每炮 落 岩1 8
2 3分
到3m
48 k g
,
据 测 定 落 岩lm 约 需
,
。
通 过 试 验表 明
脉 冲 水 射 流 具 有 破碎
.
,
.
之
.
.
.
.
,
.
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科技成果——供气式自激振荡脉冲射流曝气技术
科技成果——供气式自激振荡脉冲射流曝气技术所属行业环保、装备制造适用范围化工、造纸等行业高浓度工业废水和城市生活污水处理成果简介1、技术原理“供气式自激振荡脉冲射流曝气器”属于一种新型的污水曝气器，具有充氧效率高、节能、免维护等优点。
射流曝气器是利用射流紊动扩散作用来传递能量和质量的流体机械和混合反应设备，一般由喷嘴、吸气室、喉管及混合管、扩散管等部件构成。
本技术采用自激振荡腔取代传统射流曝气器的混合管，依靠自激振荡作用，气-液混合液进行反复剧烈的剪切，使吸入的空气和需氧水体在自激振荡腔室内获得充分搅拌和混合，加快了曝气时气-液接触面上液膜的更新速度，形成微米级微小气泡，进而增加供养水体与空气的接触面积，其表面积很大，使空气中的氧更易快速溶解于水中；混合液以脉冲方式通过特殊扩散管释放，从扩散管喷出的需氧水体具有将强的脉冲效应，提高了流体的出口冲击力，进而提高了射流曝气器搅拌效果，增大了服务面积。
2、关键技术与装备（1）CAD/CAE技术：进行结构优化设计；（2）自激振荡脉冲射流技术：依靠自激振荡作用形成剧烈的剪切场，对流经自激振荡腔中的气液混合液进行反复剧烈的剪切，减小产生气泡大小，增加需氧水体与空气之间的接触面积，提高曝气器的充氧性能，具有更高的汽水比，实现水泵和风机节能。
主要技术指标（1）工作水深可达15m；（2）系统汽水比≥5：1；（3）单个射流曝气器的服务直径9m；（4）射流曝气器氧转移率达到30-52%，水深不受限制；（5）系统成本较常规系统节省30%以上：循环水泵的数量减少为传统射流曝气方式的50%，风机的用量为传统曝气方式的70%；（6）最大通过颗粒：直径15mm。
经处理后，主要污染物去除效率：COD为90%以上；BOD和SS 去除率可达95%左右。
技术水平1、该技术获得资助（1）该技术获2013国家科技型中小企业技术创新基金无偿资助项目，项目编号：13C26212101015；（2）该技术列入2013辽宁省科技型中小企业技术创新专项资金计划；（3）该技术列入2013科技计划立项和资助。
电液压脉冲水射流发生器及破岩研究...
电液压脉冲水射流发生器及破岩研究重庆大学硕士学位论文学生姓名：刘*指导教师：廖振方教授专业：机械设计及理论学科门类：工学重庆大学机械工程学院二OO八年四月Study on Electro-hydraulic Impulse Water Jet Generator and Rock-BreakingA Thesis Submitted to Chongqing Universityin Partial Fulfillment of the Requirement for theDegree of Master of Mechanical EngineeringbyLiu NingSupervisor: Prof. Liao ZhenfangMajor: Mechanical Design & TheoryCollege of Mechanical Engineering ofChongqing University, Chongqing, ChinaApril 2008摘要为了满足我国社会主义经济大发展时期工程建设领域中采矿、隧道、地下等工程的发展需要，针对当前破岩设备和装置所存在的问题，提出利用电液压脉冲效应作为高压脉冲水射流动力源。
对电液压脉冲水射流发生器的工作原理和电气参数进行了分析。
基于椭球体聚焦冲击波的原理，提出了冲击波聚能高压脉冲射流发生器。
应用热力学、流体力学、电学、机械学、声学、光学以及等离子体物理学等学科的理论知识对电液压脉冲技术中脉冲大电流发生器的工作原理、水中放电时产生的机械效应、气隙和液体击穿机理、放电通道的形成及其特点进行了分析和讨论。
建立了等离子体通道的数学模型。
利用π定理和无量纲分析方法推导出放电通道的液动力特性的无量纲微分方程，通过求解无量纲微分方程得到了放电通道的液动力特性与放电回路电气参数间的关系，从而可以能预测放电通道内的压力、通道半径和通道膨胀速度。
气水脉冲冲洗技术
气水脉冲冲洗技术嘿，你知道气水脉冲冲洗技术不？这玩意儿可厉害啦！就好像是给管道啊、设备啊来了一场超级大扫除。
想象一下，那些管道和设备里面，时间长了会积累多少脏东西啊，就像我们家里的角落，如果长时间不打扫，那灰尘啊垃圾啊就堆得厚厚的。
气水脉冲冲洗技术呢，就像是一个超级清洁工，带着强大的力量冲进去，把那些脏东西一股脑儿地都给赶跑啦！它的工作原理其实挺有意思的。
就像是一场气和水的完美配合舞蹈，空气和水相互协作，产生强大的冲击力。
水呢，负责把脏东西浸湿、松动，而气呢，就像一股助力，把这些松动的脏东西一下子就给冲得远远的。
这可比单纯用水冲洗厉害多了呀！你说这气水脉冲冲洗技术是不是很神奇？它能去到我们手伸不进去的地方，把那些我们看不见的脏东西都清理得干干净净。
这就好像是有一双神奇的手，在我们不知道的地方默默工作，为我们的生活和工作提供保障呢。
你看那些工厂里的大型设备，要是没有气水脉冲冲洗技术，那得积累多少污垢啊，说不定还会影响设备的正常运行呢。
有了它，设备就能保持干净整洁，工作起来也更顺畅啦。
而且啊，气水脉冲冲洗技术还很环保呢！它不会像一些传统的清洗方法那样产生大量的废水和污染物。
它就像是一个环保小卫士，在清理的同时，也在保护着我们的环境。
这技术在很多领域都大显身手呢！不管是在工业生产中，还是在我们日常生活的一些地方，都能看到它的身影。
它就像是一个默默无闻的英雄，在背后为我们的生活和工作保驾护航。
咱再想想，如果没有气水脉冲冲洗技术，那得有多少麻烦事儿啊。
管道堵塞了，设备运行不顺畅了，这些可都不是小问题呀！但有了它，这些问题都能迎刃而解，多棒啊！所以说啊，气水脉冲冲洗技术可真是个好东西。
它让我们的生活变得更美好，让我们的工作变得更高效。
我们真应该好好珍惜这个技术，让它为我们发挥更大的作用。
你说是不是呢？。
短导管-气室水力共振模拟分析研究
短导管-气室水力共振模拟分析研究
蒲家宁;杨岳云;雍歧卫
【期刊名称】《后勤工程学院学报》
【年(卷),期】2002(018)004
【摘要】导管-气室系统可以引发水力共振,增强脉冲射流的功效.对于导管很短的系统,其水力状态可用单一的微分方程表述,用有限差分方法和迭代法求解,并用计算机模拟.水力共振的条件及强度取决于诸多因素,可用搜寻的方法寻求和分析研究.模拟研究为实验研究提供依据和指导.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】蒲家宁;杨岳云;雍歧卫
【作者单位】后勤工程学院,军事供油工程系,重庆,400016;后勤工程学院,军事供油工程系,重庆,400016;后勤工程学院,军事供油工程系,重庆,400016
【正文语种】中文
【中图分类】TP34
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5.导管-气室水力共振系统提高脉冲水射流强度的研究 [J], 高松竹;蒲家宁;雍歧卫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水射流喷嘴增强气力提升性能的实验研究
水射流喷嘴增强气力提升性能的实验研究胡东;唐川林;张凤华【期刊名称】《机械科学与技术》【年(卷),期】2018(037)002【摘要】在钻孔水力开采过程中,井底对岩屑产生的压持效应易导致气力提升系统输送能力减弱.为此,采用与实际作业相近的槽内供砂方式并引入水射流喷嘴研究其影响系统性能曲线及临界工况点的机理及规律.结果表明:水射流喷嘴数量N=3时就可消除槽底压持效应,起到大幅提高颗粒质量流量与提升效率之目的,之后则随其增加又对气力提升性能影响甚微.水射流喷嘴分布的非均匀性过高与过低均不利于增强气力提升性能.此外,水射流喷嘴在气举头埋入砂层(即气举头底部至砂床表层距离H＜0)后可显著提高颗粒质量流量与提升效率.临界输砂研究结果表明,水射流喷嘴未影响排水时的临界气量值QG,L,但却导致输砂临界气量值QG,S及与之对应的临界水流表观速度JL,cri因压持效应得到解除而大幅减弱,而后则随N增加仅微量减小.实测值JL,cri在H=0与理论模型中临界水流速度的计算值uLcri极为接近,但随H加大两者差异升高.【总页数】8页(P250-257)【作者】胡东;唐川林;张凤华【作者单位】湖南工业大学水射流研究所,湖南株洲412007;湖南工业大学水射流研究所,湖南株洲412007;湖南工业大学水射流研究所,湖南株洲412007【正文语种】中文【中图分类】TK730【相关文献】1.喷嘴倾角对PDC钻头齿水射流清洗力影响的实验研究 [J], 刘刚;陈庭根;管志川2.用于清洗除锈的淹没空化水射流喷嘴实验研究 [J], 廖松;邓松圣;李亮;雷传超3.引射器增强混合喷嘴性能实验研究 [J], 廖达雄;陈吉明;余永生4.自激振荡脉冲水射流喷嘴数值模拟及实验研究 [J], 李纲;胡东5.喷嘴直径对水射流切割性能影响的实验研究 [J], 张尚先;张于贤;王建生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
环空流体吸入式自激振荡脉冲射流大涡模拟研究
(School of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Dongying 257061, China)
Abstract: It is of great significance that developing new rock breaking drilling technology to promote efficient exploit of oil field. High pressure water jet drilling technology is an important method to promote the rock breaking drilling efficiency, and pulsed water jet is such a kind of high efficiency water jet. In order to take full advantage of hydraulic energy in bottom hole, a concept of new type of pulsed water jet drawing in annulus flow, is put forward. The pulsed water jet modulation tool is designed based on the self-exciting principle, and the large eddy simulation is adopted to simulate the flow field and the dynamic characteristics in this tool. This simulation shows the modulation mechanism of self-exciting pulsed water jet drawing
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一
式中 ： ３ Ｐ和／ 分别为管道截面上的压力和流速 ； 为达 西 水力 摩 阻 因 数 ； 为 导 管 内径 ； Ｄ ｐ为 液 体 密度 ； 口为
压 力波 速 。
ห้องสมุดไป่ตู้
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０ 引 言
高压水射 流技术是近年来迅速发展 的一项有 利 于环 境保 护 的新 技 术 ， 泛 应 用 于 清 洗 、 油 、 炭 、 广 石 煤
出 口压 力 的 振 幅 。
关键 词 ： 室 ； 力共振 ； 冲水 射流 ； 拟研 究 ； 征线 法 气 水 脉 模 特 中图分 类号 ：Ｐ ４ Ｔ ８ Ｔ ３ ；Ｅ ８ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ４—９ １（０ ６ ０ ０ ４ ０ １０ ６４ ２０ ）２— ０ ２— ２
维普资讯
２０ ０ ６正
管 道 技
木 － 设 ５
各
Ｎｏ． ２
第 ２期
Ｐ ｏ ｌｎ ｅ ｈ ｉｕ ｎ ｘ ｏ ｎ ｉ ｅｉ ｅ Ｔ ｃ ｎｏ ｅ ａ ｄ Ｅ ｍｉｍｅ ｔ
用气 室 提 高 脉 冲水 射 流 强 度 的模 拟研 究
连续 方 程 ：
＋ｐ ａ ：０ ０
Ｌ） （Ｊ １
在管 道途 中设 置气 室 通 常 用 于 减 小 气 室 下 游 管 路侧 的 压 力 波 动振 幅 ， 是 如 果 气 室 位 置 设 置 不 当 ， 但
（ ２ ）
气室 内空气量为某些值时 ， 会出现气室下游管路侧 的 压力波 动 振 幅 增 加 的现 象 … １。文 中提 出 了 应 用 导 管
ｈ ｓｎ ｆ ａ ｏｅ－
ｆｃ ． ｈ ｍａｌｒｔ ｅｄ ａ ｅｅ ｆｔｅ ｎ ｚ ｌ ｉ ， ｅｍｏ ｅｃ ｐ ｂ ｅｉ ｗ ｌ ｂ ｈ ｎ ｕ ｅ ｒ ｖ ｅ ａ ｐｉ ｄ ｆ ｅ ｅ ｄ ｐ ｉｔ ｒ ｓｕ ｅ ｅ ｔＴ ｅｓ ｌ ｍ ｔｒｏ ｈ ｏｚｅ ｓ ｔ ｒ ａ ａ ｌ ｅ ｗ ｅ ｓ ｄ ｔ ｉ ｏ ｅｔ ｅｈ ｉ ｈ ｔ ｉ ｏ ｍｐ ｈ ｍ ｌｕ ｅｏ ｔ ｎ － ｎ ｅ ｔ ｈ ｏ ｐ ｒ．
高松竹 ， 家 宁 ， 明 ， 蒲 陈 雍歧 卫
（ 勤工程 学 院军事 供 油工 程 系 ， 庆 后 重 ４０ １） ０ ０ ６
摘 要 ： 用特 征 线 法对 用导 管 一气 室水 力共 振 系统提 高脉 冲 水 射 流 的 强度 进 行 了模 拟研 究 ， 明 水 力 采 表
共振 系统在合适 的系统结构参数和流体参数情况下， 以提 高导管 出口处的压力振幅。气室容积太 大 可 会 吸 收导 管起 点压 力的振 幅 ， 压 力脉 动 减 小 ， 小 则 不起 作 用 ； 使 太 喷嘴 的 出 口直径 越 小 ， 能提 高导 管 越
Ｓｍｕａ ｏ ｓａ ｃ ｎ ｔｅＡｉ．ｓｎ ａ ｅ ｏ Ｉ ｐ ｏ ｅｔ ｅＳ ｒｎ ｔ ｆＰｕｓｄ Ｊ ｔ ｉ ｌｔ ｎ Ｒｅｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ｒｕ ｉｇ Ｃｈ ｍｂ ｒｔ ｍ ｒ ｖ ｈ ｔｅ ｇｈ ｏ ｌ ｅ ｉ ｅ
ＧＡ ｏ ｇｚ ｕ Ｐ ｉ・ｍｇ Ｃ Ｎ Ｍｉｇ Ｙ Ｎ Ｑｉ ｅ Ｏ Ｓ ｎ －ｈ ， Ｕ Ｊａｎ ， ＨＥ ｎ ， Ｏ Ｇ ・ ｉ ｗ
化 工 和制 造 等 领 域 。脉 冲 水 射 流 是 以脉 冲 的形 式 作
图 １ 导 臂 一气 茎 水 力 共振 系统 物 理模 型
运 动方 程 ：
用于靶体的水射流 ， 能通过水锤效应对材料产生高穿 透力。如何产生高效的脉冲射流， 是一个值得研究 的
问题 。
＋０ ＋ ｌ面 ０ ｌ Ｐ ＾ ０ ＝一