高压水射流分流器的优化设计.pdf

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1、2015年7月机床与液压Ju1．2015第43卷第13期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．43No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．13．004高压水射流分流器的优化设计韦朝坤，唐珊珊，张东速(安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232001)摘要：高压水射流技术用来探雷排雷，是一个全新的研究领域，在探雷排雷的过程中会涉及到射流的分流问题，现有的分流器无法将射流稳定、均匀的分流，并且其受压面积及中心压力较大，会发生鼓起、膨胀的危险。针对这一问

2、题，设计一种新型应用于高压水射流的分流器，通过FLUENT分析得出各出口的压力基本相同，流速基本接近。最后通过实验验证了新型分流器的实用性，有利于产生多束稳定、均匀的射流。关键词：高压水射流；探雷排雷；分流器中图分类号：TH122文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)13—018—3OptimizationDesignofHighPressureWaterJetDiverterWEIChaokun．TANGShanshan．ZHANGDongsu(SchoolofMechanica

3、lEngineering，AnhuiUniversityofScience&Technology，HuainanAnhui232001，China)Abstract：Highpressurewaterjettechnologyusedforminesdetection，whichisagrandnewresearchfield．However，distributionofwaterjetprobleminvolvedtothedetectionprocess，existeddiverterwasn

4、otabletogeneratestability，uniformjetdistribution，bothcompressionareaandcenterofpressurewasgreatwhichhadariskofinflationandplumpingup．Inordertosolvethisproblem．anewtypeofdiverterforhighpressurewaterjetisdesigned．Theexportpressureandflowvelocityateverye

5、xitwereanalyzedbyFLUENT，whichshowstheywerenearlythesameinboth．Finally，itisprovedofthepracticabilityofthenewdiverterthroughexperiment，whichhelpstoproducestableanduniformmulti—beamofjet．Keywords：Highpressurewaterjet；Minesdetection；Diverter0前言高压分流器的主要作用是

6、使各路射流具有相同或高压水射流技术是近二三十年蓬勃发展的新技(理论上认为相同)的射流压力和流量，从而减小各术，其应用领域和层面也在不断拓展和深入¨。而高路射流冲击靶物时的误差。文中从分流器对反射声信压水射流技术用来探雷排雷是一个全新的研究领域，号的影响因素出发，首先在Fluent软件里对所建立的在排雷扫雷的过程中要求产生多束稳定、均匀的射模型进行仿真模拟，得出基本结论。然后进行试验，流，以便产生平稳、突变位置明确、幅值明显的信验证了所设计结构可产生多束稳定、均匀的射流。号，同时要保证分流器在高压环

7、境下不易受损1高压分流器设计方案坏。根据项目和实验的需求，需要研制出分流均根据传统经验设计出圆柱形分流器。由于其结构匀的高压分流器。实验室现有的高压分流器，分流效和最大承载压力设计为25MPa，因此圆柱形分流器果一般，且在使用过程中各流道之间无法密封，如图的设计可参考矿用液压支架缸体的设计。按照设计1所示需要，要求出口水等压力、等流量，因此9个出口设置在圆柱面的同一圆周上，这样可保证出口的水等压力、等流量。参阅多孔喷头设计原理，入口的水经过内部端面的缓冲，达到稳定后由各出口喷出。加工时，选择圆柱形

8、坯料，一端面打通，加工到实际需要的尺寸，然后加工圆柱面上的螺纹孔。将一端打通的端面焊上(圆周对焊)，接头与分流器对焊密封，最图1实验室现有分流器现状后利用矿用快插接头KJ．M22x1．5连接高压管，设计收稿日期：2014—05—27基金项目：国家自然科学基金项目(51075002)；安徽高校省级自然科学研究项目(KJ2013A104)；安徽理工大学科研立项重点资助项目(KZ1405)作者简介：韦朝坤(1988～)，男，硕士研究生，研究方向为高压水射流技术。E-mail：weicha