基于响应面方法圆柱形喷嘴结构优化研究

摘要：

喷嘴是高压水射流的核心工作部件，其几何结构特征直接影响射流质量及工作效率。利用CFD方法对当前广泛应用的圆柱形喷嘴内流场进行研究，以最大出口速度作为目标变量，采用响应面方法优化喷嘴结构。研究结果表明：圆柱形喷嘴轴心速度与压力呈现近似对偶特性。喷嘴出口直径、喷嘴出口圆柱段长度及喷嘴收缩角对喷嘴出口速度有显著影响，喷嘴入口圆柱段长度及入口直径对出口速度影响较小。其中，喷嘴出口圆柱段长度与出口速度近似呈线性关系，而出口直径及喷嘴收缩角与出口速度呈抛物线关系。影响喷嘴压降的因素为喷嘴入口及出口直径，而其他因素如喷嘴出口圆柱段长度、入口圆柱段长度及收缩角对压降的影响则可以忽略。

关键词：响应面、优化、中心复合试验设计、圆柱形喷嘴、流场仿真、计算流体动力学、高压水射流

分类号：TH135

资助基金：中石油重点科技基金项目2008C-2800

在线出版日期：2014-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：27-30