基于fluent水射流仿真分析
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2The equipment of the whirling cone jet……………………………………….....12
2.1The design of the equipment……………………………………………….12
2.1.1The function of equipment……………………………………..…..13
Simulation And Analysis Of Whirling Water Jet
Candidate:
Supervisor:
Department Of Mechanical Engineering
AnHuiUniversityof Science and Technology
No.168,ShungengRoad,Huainan,232001,P.R.CHINA
4Experimental analysis of the whirling abrasive jet………………………………..25
4.1The theory of the drilling hole by whirling jet..………………………………25
4.2The experimental analysis of drilling hole……………………………………28
2.2The design of the abrasive pot system……………………………………..16
2.2.1 The research of potting means………………………………….…..16
2.2.2 The design of main structure………………………………………16
概述了计算流体力学（CFD）的基本理论，说明了CFD是在计算机上求解描述流体运动、传热和传质的偏微分方程组，并且对上述现象进行过程模拟。着力分析了CFD的主要优点，譬如能以较少的费用和较短的时间获得大量有价值的研究结果，对投资大、周期长、难度高的实验研究来说，CFD优点就更为突出。
本文还简要介绍了旋转锥形射流的基本理论和实现方法，以及实验采集数据的实践工作，据此，对旋转锥形射流的喷射过程和机理作出合理性分析；系统地介绍fluent软件的主要功能，以及旋转锥形射流得建模方法，并介绍以此模拟旋转锥形射流的计算机方法，最终，通过模拟所得到的能量云图，结合试验数据，对加旋体的结构如何影响旋转锥形射流的喷射性能作出合理的说明；使得旋转锥形射流钻孔技术现场应用进一步参数化。
1.3The application of the whirling jet…………………………………………10
1.4The origin of the theme…………………………………………………….11
1.5The contents and sense of the theme……………………………………….11
关键词：旋转锥形射流；加旋体；喷射性能；计算机模拟；fluent软件
分类号：（1--2）；
Whirlingwater jetting is a kind of compound jetting of free jetting and whirling jetting, its flowing constitution is complex, mostly it is turbulent flowing. It is very different tothe ordinary jetting for the whirling jetting has a tangential speed(whirling speed), so the jetting water from the whirling jetting nozzle has a high tangential velocity.While the liquid jet out from the whirling jetting nozzle , its expanding velocity is more quick than the jetting without whirling, its convolution ability, intermixing action, and its axial speed are all biggerthan water jetting without whirling
5.1.5 The sense and localization of numeric simulation……………………42
5.1.6 The constitute of CFD………………………………………………..44
5.1.6 The function of CFD…………………………………………………45
学位论文作者签名：签字日期：年月日
导Hale Waihona Puke Baidu签名：签字日期：年月日
摘 要
笔者依据大量理论文献，结合实验数据和计算机模拟结果，详尽阐述了旋转射流与普通射流的区别，描述了旋转射流的基本特性：它有一切向速度（旋转速度），使喷嘴的流体旋转起来以使从喷嘴喷射出来的流体具有切向速度分量，另外，除了在无旋转射流中的轴向和径向速度分量外，旋转速度（切向速度）使径向和轴向产生压力梯度并影响整个流场。在旋转非常强的情况下，轴向逆压梯度足以形成沿轴向的反向流。旋转射流出射后在周围环境流体中的扩展比相应的无旋转流动的普通射流快，其卷吸能力、掺混作用、轴线速度的衰减均比普通射流大。
中图分类号：0351.2论文编号：
学科分类号：130.2564_密 级：公开
安徽理工大学
硕士学位论文
旋转锥形射流的计算机模拟和实验分析
作者姓名：
专业名称：机械设计及理论
研究方向：
导师姓名：
导师单位：安徽理工大学
答辩委员会主席：
论文答辩日期：年 月 日
安徽理工大学研究生处
200年月日
A Dissertation inMechanical design and theory
5.1.6 The solution process of CFD………………………………………...47
5.2Introduction of the software Fluent…………………………………………...49
5.2.1 The capability and framework of Fluent……………………..………..51
3.2The concept of whirling flow………………………………………………....20
3.3 The describe of the flow in the orbit of the nozzle…………………………...22
3.4The describe of the flow of the cone sect……………………………….……23
Introduction………………………………………………………………………..1
1Exordium………………………………………………………………..………2
1.1Concept of abrasive jet and whirling jet…………………………………….2
1.1.1The constitute of abrasive jet…………………………………….….2
KeyWords：whirling cone jetting; whirling chamber; jetting capability ; computer simulation; software fluent
目 录
Contents
Abstract……………………………………………………………………….……I
5The analysis of whirling cone jet by Fluent……………………………………….36
5.1The contents and model of the research of CFDviewability…………………36
5.1.1The research of CFD viewability………………………………..…36
学位论文作者签名：___________日期：____年__月__日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）
5.2.2 The question can solved by Fluent…………………………………...53
Calculation flow dynamics(CFD) is amethodby computer to describe the movement and diathermanous of liquid flow, and to simulate the process of liquidflow.
1.1.2 The constitute of whirling jet………………………………………6
1.1.3 The character of abrasive material………………………………….7
1.2 The general situation and developmental trend…………………………….7
2.3The structure and capability of the whirling cone nozzle………..…………17
3Mathematic describe of the whirling cone jet……………………….……………20
3.1The concept of the whirling degree…………………………………………..20
2.1.2 Adjust of abrasive thickness and injecting………………………….14
2.1.3 The design of unload equipment…………………………………….15
2.1.4 The design of screen equipment…………………………………….15
5.1.2 The research model of CFD vewability……………………………36
5.1.3 Vewability technology of vector and tensor field…………………..37
5.1.4 The concept of numeric simulation…………………………………39
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
This article introduce the essential theory brieflyof whirlingcone jetting,and thepracticework of the data collection of experiment.Andby this tointroduce the chief functionsystemicallyof the software Fluent,and by this to simulate the process of whirlingcone jetting.Ultimately to explain reasonably the influence by the whirl body to the capability of whirlingcone jetting.
2.1The design of the equipment……………………………………………….12
2.1.1The function of equipment……………………………………..…..13
Simulation And Analysis Of Whirling Water Jet
Candidate:
Supervisor:
Department Of Mechanical Engineering
AnHuiUniversityof Science and Technology
No.168,ShungengRoad,Huainan,232001,P.R.CHINA
4Experimental analysis of the whirling abrasive jet………………………………..25
4.1The theory of the drilling hole by whirling jet..………………………………25
4.2The experimental analysis of drilling hole……………………………………28
2.2The design of the abrasive pot system……………………………………..16
2.2.1 The research of potting means………………………………….…..16
2.2.2 The design of main structure………………………………………16
概述了计算流体力学（CFD）的基本理论，说明了CFD是在计算机上求解描述流体运动、传热和传质的偏微分方程组，并且对上述现象进行过程模拟。着力分析了CFD的主要优点，譬如能以较少的费用和较短的时间获得大量有价值的研究结果，对投资大、周期长、难度高的实验研究来说，CFD优点就更为突出。
本文还简要介绍了旋转锥形射流的基本理论和实现方法，以及实验采集数据的实践工作，据此，对旋转锥形射流的喷射过程和机理作出合理性分析；系统地介绍fluent软件的主要功能，以及旋转锥形射流得建模方法，并介绍以此模拟旋转锥形射流的计算机方法，最终，通过模拟所得到的能量云图，结合试验数据，对加旋体的结构如何影响旋转锥形射流的喷射性能作出合理的说明；使得旋转锥形射流钻孔技术现场应用进一步参数化。
1.3The application of the whirling jet…………………………………………10
1.4The origin of the theme…………………………………………………….11
1.5The contents and sense of the theme……………………………………….11
关键词：旋转锥形射流；加旋体；喷射性能；计算机模拟；fluent软件
分类号：（1--2）；
Whirlingwater jetting is a kind of compound jetting of free jetting and whirling jetting, its flowing constitution is complex, mostly it is turbulent flowing. It is very different tothe ordinary jetting for the whirling jetting has a tangential speed(whirling speed), so the jetting water from the whirling jetting nozzle has a high tangential velocity.While the liquid jet out from the whirling jetting nozzle , its expanding velocity is more quick than the jetting without whirling, its convolution ability, intermixing action, and its axial speed are all biggerthan water jetting without whirling
5.1.5 The sense and localization of numeric simulation……………………42
5.1.6 The constitute of CFD………………………………………………..44
5.1.6 The function of CFD…………………………………………………45
学位论文作者签名：签字日期：年月日
导Hale Waihona Puke Baidu签名：签字日期：年月日
摘 要
笔者依据大量理论文献，结合实验数据和计算机模拟结果，详尽阐述了旋转射流与普通射流的区别，描述了旋转射流的基本特性：它有一切向速度（旋转速度），使喷嘴的流体旋转起来以使从喷嘴喷射出来的流体具有切向速度分量，另外，除了在无旋转射流中的轴向和径向速度分量外，旋转速度（切向速度）使径向和轴向产生压力梯度并影响整个流场。在旋转非常强的情况下，轴向逆压梯度足以形成沿轴向的反向流。旋转射流出射后在周围环境流体中的扩展比相应的无旋转流动的普通射流快，其卷吸能力、掺混作用、轴线速度的衰减均比普通射流大。
中图分类号：0351.2论文编号：
学科分类号：130.2564_密 级：公开
安徽理工大学
硕士学位论文
旋转锥形射流的计算机模拟和实验分析
作者姓名：
专业名称：机械设计及理论
研究方向：
导师姓名：
导师单位：安徽理工大学
答辩委员会主席：
论文答辩日期：年 月 日
安徽理工大学研究生处
200年月日
A Dissertation inMechanical design and theory
5.1.6 The solution process of CFD………………………………………...47
5.2Introduction of the software Fluent…………………………………………...49
5.2.1 The capability and framework of Fluent……………………..………..51
3.2The concept of whirling flow………………………………………………....20
3.3 The describe of the flow in the orbit of the nozzle…………………………...22
3.4The describe of the flow of the cone sect……………………………….……23
Introduction………………………………………………………………………..1
1Exordium………………………………………………………………..………2
1.1Concept of abrasive jet and whirling jet…………………………………….2
1.1.1The constitute of abrasive jet…………………………………….….2
KeyWords：whirling cone jetting; whirling chamber; jetting capability ; computer simulation; software fluent
目 录
Contents
Abstract……………………………………………………………………….……I
5The analysis of whirling cone jet by Fluent……………………………………….36
5.1The contents and model of the research of CFDviewability…………………36
5.1.1The research of CFD viewability………………………………..…36
学位论文作者签名：___________日期：____年__月__日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）
5.2.2 The question can solved by Fluent…………………………………...53
Calculation flow dynamics(CFD) is amethodby computer to describe the movement and diathermanous of liquid flow, and to simulate the process of liquidflow.
1.1.2 The constitute of whirling jet………………………………………6
1.1.3 The character of abrasive material………………………………….7
1.2 The general situation and developmental trend…………………………….7
2.3The structure and capability of the whirling cone nozzle………..…………17
3Mathematic describe of the whirling cone jet……………………….……………20
3.1The concept of the whirling degree…………………………………………..20
2.1.2 Adjust of abrasive thickness and injecting………………………….14
2.1.3 The design of unload equipment…………………………………….15
2.1.4 The design of screen equipment…………………………………….15
5.1.2 The research model of CFD vewability……………………………36
5.1.3 Vewability technology of vector and tensor field…………………..37
5.1.4 The concept of numeric simulation…………………………………39
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
This article introduce the essential theory brieflyof whirlingcone jetting,and thepracticework of the data collection of experiment.Andby this tointroduce the chief functionsystemicallyof the software Fluent,and by this to simulate the process of whirlingcone jetting.Ultimately to explain reasonably the influence by the whirl body to the capability of whirlingcone jetting.