自激振荡型气动喷嘴的实验及数值模拟研究

作     者：胡建军 潘哲哲 杨子文 姚静 HU Jian-jun;PAN Zhe-zhe;YANG Zi-wen;YAO Jing

作者机构：燕山大学建筑工程与力学学院河北秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 

出 版 物：《液压与气动》 (Chinese Hydraulics & Pneumatics)

年 卷 期：2020年第44卷第2期

页      面：15-22页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(51705446 51890881) 

主　　题：自激振荡型气动喷嘴 结构参数 实验研究 数值模拟 

摘      要：设计并加工了一种自激振荡型气动喷嘴,通过开展实验研究,探讨了该喷嘴的无量纲结构参数长径比、腔径比以及运行参数对自激振荡效果的影响。运用延迟分离涡模拟方法,对自激振荡型喷嘴的内外流场进行了非定常数值模拟研究,揭示了自激振荡脉冲射流的产生机理。结果表明:内置特定空腔结构的气动喷嘴可以实现出口压力的高频振荡,实验工况范围的最优参数组合为长径比、腔径比,振荡频率达104数量级,振荡的标准差离散系数的范围为0.02~0.36。非定常计算结果表明,喷嘴空腔内锐边结构对高速射流剪切,造成不稳定涡系周期性产生、迁移和湮灭是喷嘴内外流场压力振荡产生的根源。