高压水射流标线清除技术的研究及喷嘴的仿真分析

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1、摘要高压水射流是近年来在国际上兴起的一项新型清洗技术。由于其具有的高效、节能、无污染等特点，得到越来越广泛的应用。本文对用高压水射流清除道路标线做了详细的研究。分析了用高压水射流清除标线的机理，并对高压水射流清除设备做了详细的设计及介绍，以及用FLUENT对高压水射流做了模拟仿真。本文通过详细介绍了高压水射流清除标线的机理，设计了高压水射流清除设备，对设备的各个组成系统以及工作原理做了设计，并对其重点部件做了详细的说明。喷嘴是高压水射流清除系统中的关键部件之一，其作用是改变高压水射流的运动和动力特性，对清除效果的影响最大。本文基于CFD技

2、术，对喷嘴内高压水射流流动参数之间与喷嘴几何参数之间的关系进行了分析和研究，为高效的喷嘴的设计提供了依据。本文利用计算流体力学控制方程，基于FLUENT分析软件，建立了高压水射流喷嘴内外流场的仿真模型。高压水射流喷嘴内流场的二维仿真结果表明：喷嘴内锥面是影响内部流体速度分布和漩涡性质的主要因素，锥角为15度的速度场有利于水的加速和减少喷嘴磨损；入口直径为1．5mm，长径比为2．5的喷嘴能更好的把压力转换为速度。高压水射流喷嘴外流场的二维仿真结果表明：压力大小对清除效果起着决定作用；合理的靶距，能够提高高压水射流的清除效果：冲击角为30度的

3、时候，高压水射流具有更好的清除效果。对仿真结果与实验结果进行了验证，结果表明，射流场的仿真结果与实验结果比较吻合。关键词：标线清除，CFD，喷嘴，仿真AbstractHigh-pressurewaterjetisanewtechnology．Itrisesinternationalinrecentyears．Theadvantagesofhigh—pressurewaterjetarehighefficient，energysaving，nopollutionandsoon．Ithasbeenusedinwiderareas．Thisth

4、esisdetailedresearchonremovalofroadstripeusinghigh-pressurewaterjet，analyzedthetheoryofremovalofroadstripeusinglligh．pressurewaterjetanddetailedintroducedroadremovingequipmentandsimulatedwithFLUENT．Thisthesisdetailedintroducedtheoryofremovalofroadstripeusinghigh-pressurew

5、aterjet．Itdesignedtheroadstriperemovingequipmentandexplainedthecomponentsystemoftheequipment．Itdetailedintroducedtheimportantcomponents．Nozzleisoneofimportantcomponentsofequipment．NozzleCanchangethekineticanddynamiccharacteristicsofhigh-pressurewaterjet．Reffectedclearance

6、effectmostly．Thisthesisresearchedtherelationshipbetweenflowparametersofhigh-pressurewaterjetandgeometricparametersofnozzle．Itprovidedthebasisforthedesignofhighefficientnozzle．ThisthesisusedcontrolequationofComputationalFluidDynamicsandbuiltsimulationmodeloftheflowinsidean

7、doutsidethenozzlewithFI胍NTsoftware．Thetwo．dimensionalsimulationresultsoftheflowinsidehigh-pressurewaterjetnozzleshowedthattheangleofinnertapercaneffectthevelocityfieldandswirlcharacterofhigh-pressurewaterjet．Whenthetaperangleofthenozzleis15degree，thevelocityfieldCallavail

8、accelerationandreducethenozzlewear．Whentheinletdiameterofnozzleis1．5mmandlength．diameterratioofn