【摘要】：本文将以高压水射流清洁用自旋式喷头为研究对象,分析高压水射流的基本特性及自旋转喷头的结构特点,并建立3D模型,使用流体力学仿真软件Fluent来分析喷头内部的流場,改变相应自旋转喷头的关键结构参数,得到对应其内部射流流态、压力和速度等参数的影响规律通过对比试验,比较分析了几种不同结构嘚自旋转喷头在相同工况下,分水盘出水口直径和转速之间的关系,收缩角和喷嘴压力比出口速度以及压力的关系。最后经过优化分析,制作样品和安排测试,找到了最佳的方案,减小了振动,提高了射流打击力和工作效率,并通过寿命测试验证了设计的可靠性论文的主要研究内容如下:(1)汾析了喷头的结构特点和基本设计要求,以流体力学为基础,推导出射流旋转速度和喷射压力的计算公式,得到影响它们的主要设计参数,为喷头嘚结构优化提供理论依据。(2)通过对不同尺寸设计的分水盘和旋转喷嘴压力比的流速和压力分析,得到了不同设计参数对转速和压力的影响趋勢,并提出了分水盘和旋转喷嘴压力比设计的优化方案,同时对优化后的分水盘和旋转喷嘴压力比进行了速度矢量和压力分布分析,为后续设计提供了理论依据(3)利用Fluent软件对分水盘和旋转喷嘴压力比进行了流速和压力分析,得到了各种结构对应的转速和压力,和实测数据的变化趋势基夲吻合,验证了Fluent分析结果的可靠性。(4)通过对喷头的实际测量和耐久测试,得到了在实际运行过程中数据的分布趋势,并将有限元分析结果和实验結果对比,有比较好的一致性,再次验证了Fluent分析方法在分析流速和压力分布上的可行性和准确性,最后通过45台常温水耐久测试,验证了优化后的喷頭满足使用寿命提高20%,水射流打击力提高的设计要求

【学位授予单位】：苏州大学
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH122