刘力红, 徐 洋, 杜 鹏

(安徽理工大学机械工程学院,安徽 淮南232001)

0 引 言

喷嘴是高压水射流清洗道路标线机构重要组件,其作用是通过喷嘴内孔横截面的收缩,将高压水的压力能聚集起来,并转化为射流的动能,最后以高速水射流的形态向外喷射,达到清洗标线的作用[1,2]。

许多学者对高压水射流喷嘴进行了较为广泛的研究,杨国来[3]等针对不同结构的圆锥形喷嘴,对高压水射流流场的速度、压力、介质等物理量进行模拟仿真,得出锥直形喷嘴的长径比在2～4时速度最佳;沈娟[4]通过从喷嘴的主要参数着手,对其进行参数优化,从而得到相对最优化的喷嘴参数组合;侯荣国[5]通过Fluent软件对磨料射流喷嘴内外流场进行模拟仿真,结果表明:喷嘴内锥面锥角和内锥面长度是影响内部流体速度分布的主要因素;王晓龙[6]对高压水射流清洗道路标线做了进一步的仿真研究,仿真结果表明:压力、靶距和冲击角度的选择均能影响清洗效果。

主要对清洗道路标线喷嘴进行研究,利用Fluent软件对不同入口压力、不同入口直径、不同收缩角和不同冲击角度下的喷嘴内外流场进行模拟仿真,旨在为清洗道路标线喷嘴机构的设计提供理论依据。

1 清洗道路标线喷嘴模型建立

目前,常用的高压水射流清洗喷嘴结构有圆柱形、圆锥形和锥直形等。圆柱形喷嘴的最大水射流速度出现在喷嘴内部,而圆锥形、锥直形喷嘴的最大水射流速度出现在喷嘴外部,且圆锥形、锥直形喷嘴的最大水射流速度和最大压力均明显大于圆柱形喷嘴,考虑到射流的附壁效应,锥直形喷嘴结构为最佳选择[7-9]。……