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喷水引纬机构动态特性对自由射流的影响

毛纺科技 2024年第1期52卷 85-90页

作者：袁汝旺孙英栋天津工业大学机械工程学院天津300387 天津工业大学天津市现代机电装备重点实验室天津300387

为适应不同喷水引纬织机幅宽的需求,基于伯努利与液体连续性原理建立喷水引纬机构动力学模型,喷嘴自由射流初始段最大距离与纬纱所受射流牵引力的数值模型,分析其动态特性并通过弹簧刚度系数确定凸轮系统最低转速,探讨不同弹簧刚度系数... 详细信息

为适应不同喷水引纬织机幅宽的需求,基于伯努利与液体连续性原理建立喷水引纬机构动力学模型,喷嘴自由射流初始段最大距离与纬纱所受射流牵引力的数值模型,分析其动态特性并通过弹簧刚度系数确定凸轮系统最低转速,探讨不同弹簧刚度系数与弹簧最大压缩量条件下机构动态特性对柱塞运动周期、射流最大速度、雷诺数、射流初始段最大距离、纬纱所受射流牵引力的影响;仿真结果表明:弹簧刚度系数增大时,柱塞运动周期变小,对应的凸轮系统最低转速变大,当弹簧最大压缩量取0.029 m,弹簧刚度系数取40 000、50 000、60 000 N/m时,水射流速度最大值为62.19、69.85、78.99 m/s,射流初始段最大距离为937、1 000、1 074 mm,纬纱所受水射流牵引力为5.37、6.44、7.28 N;而弹簧最大压缩量对上述变量的影响幅度很小,故在大幅宽织机需求下应首要考虑使用更大刚度系数的弹簧。

关键词：喷水织机引纬机构动力学动态特性自由射流

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凝固浴槽的圆形自由射流数值模拟

工程塑料应用 2024年第4期52卷 94-100页

作者：邓启帆王贝沈春银戴干策华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

非溶剂致相分离的干喷湿纺法所制中空纤维膜的微结构与凝固浴的流场结构密切相关。常见的凝固浴流动更新类似于圆形自由射流。该流场结构不仅影响溶液纺丝的稳定性,还影响其分相成膜时的双扩散行为。合适的湍流模型能提高计算的准确性... 详细信息

非溶剂致相分离的干喷湿纺法所制中空纤维膜的微结构与凝固浴的流场结构密切相关。常见的凝固浴流动更新类似于圆形自由射流。该流场结构不仅影响溶液纺丝的稳定性,还影响其分相成膜时的双扩散行为。合适的湍流模型能提高计算的准确性与可靠性,因此采用9种湍流模型来模拟圆形自由射流流动,得到了不同模型下的流体速度分布、起始段长度、湍流动能(k)、卷吸量等参量结果,并与实验值及理论解进行对比分析。结果表明,在k与湍流动能耗散率(ε)中增加了两个附加项(D,E)的Launder与Sharma(LS)模型,对速度分布的预测最准确,轴向无量纲速度平均误差为7.14%,起始段长度与实验值相比平均误差最小为10.7%;Prandtl数σk对水流扩散有较大影响,通过修正σk,能提高LS模型的速度分布预测能力,当σk取0.15时,起始段与主体段的平均相对误差降至2.75%,雷诺数为6378.2条件下的卷吸量预测平均误差为3.57%。因此,在具有圆形自由射流的凝固浴槽数值模拟中,建议采用LS模型。

关键词：数值模拟湍流模型自由射流卷吸效应凝固浴槽

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自由射流可调喷管技术对比研究与试验验证

燃气涡轮试验与研究 2024年第1期37卷 1-11页

作者：陈鹏飞吴锋张有王衡中国航发四川燃气涡轮研究院四川绵阳621000 西北工业大学动力与能源学院西安710129 民用航空动力高空模拟四川省重点实验室四川绵阳621000

为了适应自由射流高空模拟试验中马赫数连续可调对喷管设计的要求,针对等长高比情况下,单支点喷管流场品质与动态调节性能难以保证的特点,同时研究了单支点半柔性喷管和型面旋转喷管技术。首先,基于相同气动原理与设计方法,分别对单支... 详细信息

为了适应自由射流高空模拟试验中马赫数连续可调对喷管设计的要求,针对等长高比情况下,单支点喷管流场品质与动态调节性能难以保证的特点,同时研究了单支点半柔性喷管和型面旋转喷管技术。首先,基于相同气动原理与设计方法,分别对单支点半柔性喷管的刚柔耦合型面技术和型面旋转喷管的设计点评价方法进行了研究;其次,通过数值计算,分别对这两类喷管的关键技术进行了验证分析,并在此基础上研制了用于技术验证的小尺寸模型喷管;最后,开展了该模型喷管的风洞验证试验研究。结果表明:这两种喷管技术均实现了良好的气动型面响应和动态调节性能,其流场品质优于规范指标要求,但单支点半柔性喷管的整体性能更优,为自由射流高空试验舱研究提供基础。

关键词：风洞试验自由射流喷管变马赫数气动型面流场品质

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自由射流缩流机理研究

工程热物理学报 2004年第3期25卷 421-423页

作者：韩凤琴肖业祥久保田乔刘洁华南理工大学电力学院动力系广东广州510640 华中科技大学湖北武汉430074

与喷到水中的水喷流(潜喷流 submerged jet)不同,喷到大气中水的喷流(自由喷流 free jet)从喷嘴喷出后会发生缩流,然后再渐渐扩散,但这种缩流的流动机理迄今都没有被非常清楚的描述。本文对喷管喷出的射流进行了详细的非定常粘性流动解... 详细信息

与喷到水中的水喷流(潜喷流 submerged jet)不同,喷到大气中水的喷流(自由喷流 free jet)从喷嘴喷出后会发生缩流,然后再渐渐扩散,但这种缩流的流动机理迄今都没有被非常清楚的描述。本文对喷管喷出的射流进行了详细的非定常粘性流动解析,究明了产生缩流时准自由射流区域内压能转化为动能的机理,并用数值计算方法对自由射流的缩流直径进行了预测。

关键词：自由射流缩流机理多相流数值解析CFD 能量损失

欠膨胀自由射流密度场的丙酮平面激光诱导荧光显示与测量

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实验流体力学 2006年第3期20卷 85-90页

作者：耿辉翟振辰周松柏陈军刘君周进国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

介绍了利用丙酮平面激光诱导荧光(PLIF)技术测量自由射流密度场的原理,并对两种射流总压下含有丙酮蒸气示踪剂的欠膨胀自由射流的密度场结构进行了显示。所得图像直观地显示了射流的桶状激波和马赫盘等特征信息,从中可以看出射流欠膨胀... 详细信息

介绍了利用丙酮平面激光诱导荧光(PLIF)技术测量自由射流密度场的原理,并对两种射流总压下含有丙酮蒸气示踪剂的欠膨胀自由射流的密度场结构进行了显示。所得图像直观地显示了射流的桶状激波和马赫盘等特征信息,从中可以看出射流欠膨胀度主要影响马赫盘以前的流场,射流欠膨胀度越高,则射流直径越大,马赫盘越远离喷口,桶状激波越向外凸出。为检验丙酮PLIF技术测量密度场的精度,对实验流场进行了数值仿真。仿真所得到的密度场结构以及沿射流轴线的归一化密度变化曲线与实验得到的相应结果符合较好。

关键词：平面激光诱导荧光流场显示流场测量密度场自由射流欠膨胀

菱形自由射流与圆形自由射流流动特性的粒子图像测速研究

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中国电机工程学报 2012年第17期32卷 76-81,147页

作者：陈冬林贠英米建春成珊邓涛长沙理工大学能源与动力工程学院湖南省长沙市410076 湍流与复杂系统国家重点实验室(北京大学) 北京市海淀区100871

针对菱形和圆形2种不同出口形状的孔板自由射流,在出口雷诺数Re 72 000(速度使用射流平均出口速度Ue,特征长度使用当量直径De)的情况下应用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术对空气射流在初始段和过渡段的流场进行测量... 详细信息

针对菱形和圆形2种不同出口形状的孔板自由射流,在出口雷诺数Re 72 000(速度使用射流平均出口速度Ue,特征长度使用当量直径De)的情况下应用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术对空气射流在初始段和过渡段的流场进行测量,并对2种不同形状出口的射流流动特性进行对比分析。结果表明:与圆形自由射流相比,菱形自由射流有更强的混合和卷吸周围流体的能力,具体表现在菱形自由射流的势流核更短,速度衰减和扩散更快以及湍流强度更大;另外,在菱形射流中还出现了长短轴半值宽变换的现象。

关键词：菱形射流圆形射流自由射流湍流混合粒子图像测速测量半值宽转换

自由射流不同速度剖面下界面稳定性的伪谱分析

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应用数学和力学 2004年第12期25卷 1211-1219页

作者：苏海容胡国辉周哲玮上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072

　建立了外围为气体,内部为液体射流的双流体模型,并用Chebyshev配点法研究了不同速度剖面自由射流的界面稳定性问题·　利用非线性的坐标变换,将物理空间变换到计算空间,得到关于时间频率的广义特征值问题·　通过对计算结果的分析与... 详细信息

　建立了外围为气体,内部为液体射流的双流体模型,并用Chebyshev配点法研究了不同速度剖面自由射流的界面稳定性问题·　利用非线性的坐标变换,将物理空间变换到计算空间,得到关于时间频率的广义特征值问题·　通过对计算结果的分析与讨论。

关键词：自由射流 Chebyshev配点法界面稳定性

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声激励下自由射流的涡量场

工程热物理学报 2012年第10期33卷 1811-1814页

作者：朱旻明赵平辉陈义良白雪松 Laszlo Fuchs 中国科学技术大学热科学和能源工程系安徽合肥230027 Department of Heatand Power Engineering Lund UniversityLund.Sweden Department of Mechanics Royal Institute of TechnologyStockholmSweden

本文目的是研究声激励对自由射流流场结构的影响。采用多重网格方法对声激励下三维自由射流(Re=2200)的空间演化做大涡模拟。比较了无激励情况和不同频率声激励下射流涡量场的改变。计算表明,当声激励频率接近射流优势频率时,涡量场结... 详细信息

本文目的是研究声激励对自由射流流场结构的影响。采用多重网格方法对声激励下三维自由射流(Re=2200)的空间演化做大涡模拟。比较了无激励情况和不同频率声激励下射流涡量场的改变。计算表明,当声激励频率接近射流优势频率时,涡量场结构变化显著。周向涡量集中卷起形成大的涡环,射流径向扩展增大。当激励频率接近优势频率两倍时,有涡合并现象,说明出现次谐波。当激励频率远高于优势频率时,流场结构与无激励情况差别不大。本文还给出在接近优势频率的激励下射流中的流向涡量的分布,定性上与实验观察相同。

关键词：声激励自由射流大涡模拟多重网格

应用S-A模型的自由射流和冲击射流数值模拟

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推进技术 2001年第1期22卷 43-46页

作者：何枫谢峻石郝鹏飞姚朝晖清华大学工程力学系北京100084

为探索轴对称射流准确的数值模拟方法 ,根据可压缩的轴对称N S方程 ,利用二阶精度的有限体积法对轴对称的自由射流和垂直冲击射流进行数值模拟。结果表明采用Spalart Allmaras湍流模型 ,可很好描述射流流动。收缩喷嘴射流计算应从出口... 详细信息

为探索轴对称射流准确的数值模拟方法 ,根据可压缩的轴对称N S方程 ,利用二阶精度的有限体积法对轴对称的自由射流和垂直冲击射流进行数值模拟。结果表明采用Spalart Allmaras湍流模型 ,可很好描述射流流动。收缩喷嘴射流计算应从出口上游的内流开始 ,而不能在出口截面上给定声速条件。计算结果与实验吻合较好 ,所获得的喷嘴内外部流场的流动状况以及冲击射流参数分布 ,可用于优化喷嘴内部结构设计。

关键词：自由射流冲击射流有限体积法 S-A湍流模型 Spalart-Allmaras