机床与液压

作者：杜利伟，李倩，胥良君，张伟，黄丹，李秋萍，何军

单位：重庆大学，煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;重庆大学资源与安全学院；重庆大学，煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;重庆大学资源与安全学院；中石油西南油气田分公司重庆气矿；中石油西南油气田分公司天然气净化总厂；中石油西南油气田分公司重庆气矿；中石油西南油气田分公司重庆气矿；中石油西南油气田分公司重庆气矿

关键词：截断式脉冲射流;流场结构;CFD;水锤效应;高速摄像

基金：国家自然科学基金面上项目（52074059）；重庆市技术创新与应用发展专项重点项目（CSTB2022TIAD-KPX0135；CSTB2023TIAD-KPX0082）

截断式脉冲水射流生成过程简单且易于控制，但连续射流被孔盘横向剪切阻断后产生较特殊的流场结构。为探究截断式脉冲水射流流场的结构特性，通过理论分析、高速摄像与CFD-3D动网格数值模拟等方法，建立射流几何结构简化预测模型和射流动态演化数值计算模型，捕捉到截断式脉冲射流的偏转头和尾部尖体几何形貌，揭示了其非轴对称射流头部流场结构及形成机制。结果表明：截断式脉冲射流最前端向孔盘移动相反方向发生偏转，且偏转角度随喷射时间的增大而增大，随后整体翻卷并相对后续主体射流向后滑移，头部结构影响逐步消失；构建的3D数值模型能实现截断式脉冲射流流场生成演化过程，射流头部瓦片状尖体结构能有效降低空气摩擦阻力，但水锤压力效应随靶距的变化较大。

来源：2025年第5期

《机床与液压》期刊编辑部

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