李纲，胡东

（1.中联重科股份有限公司，长沙 410007；2.湖南工业大学 机械工程学院，湖南 株洲 412007）

0 引 言

自激振荡脉冲射流是利用流体力学、流体共振、流体弹性学和水声学等原理发展起来的一种新型高效射流。它不需要激振源，也无动密封，而是依靠喷嘴自身结构特性将射流由连续射流调制成一种新型脉冲射流形式［1］。

重庆大学廖振方、唐川林等［2，4］从自激振荡机理出发，分析了引起自激振荡的必要条件，研究了腔室几何参数与碰撞壁形状对射流振荡机理及效果的影响规律，并将其应用于石油钻井，试验结果表明，自激振荡脉冲喷嘴能大大提高钻头的破岩能力和钻井速度。李江云、徐如良、王乐勤［5］运用数值模拟并考虑气液相变揭示了自激脉冲喷嘴产生振荡的基本诱因，探讨了腔室几何参数和碰撞壁形状对自激振荡的影响，并认为振荡腔长度、腔径对自激振荡效果的影响较大。刘新阳、苏泊源、高传昌等［6］的实验研究表明腔长是影响脉冲射流打击的关键因素。钱声华、熊继有等［7］在前人的理论分析和数值研究基础上，对自激振荡腔室流场进行了数值模拟研究，证明了k-ε 模型对自激振荡喷嘴具有良好的适应性。

就整体而言，对自激振荡脉冲喷嘴的研究虽取得了一定进展，但过多集中于实验测试以及喷嘴外部流场结构特征分析，其内部压力测试及相应流场涉及较少。为此，笔者设计了一套腔长可调的自激振荡脉冲喷嘴，通过数值模拟其内流场及实验测试腔内压力，深入分析振荡腔长度对喷嘴内部流场特性的影响规律，旨在寻求喷嘴结构参数的合理匹配关系，以进一步提高水射流利用效率。……