高压扇形喷嘴不同入口结构流场对比研究

本文主要探讨了高压无气喷涂技术中扇形喷嘴内部流场的数值模拟研究，发表于2013年的《重庆理工大学学报（自然科学）》。研究采用了Fluent软件的Lamina层流模型，对具有相同出口结构但不同入口结构的扇形喷嘴进行了深入的数值模拟分析。主要关注的是流体在喷嘴内的压力梯度变化以及速度分布，以及这些变化如何影响出口射流的速度和流量特性。 研究发现，喷嘴入口结构的改变对其内部流场有显著影响。当入口结构变化剧烈时，流场的压力梯度和速度变化也随之增大，反之，结构变化平缓则会导致压力和速度变化相对平稳。出口圆柱段对射流速度的影响相对较小，这表明喷嘴头部的设计对整体性能起到关键作用。具体来说，平行形入口结构的射流速度表现最优，其次是平顶形和锥形入口结构，而新设计的具有平缓收缩功能的维多辛斯基腔体，其出口速度最高，且出口流量明显大于其他三种腔体结构，其中平行形入口结构的流量最小。 这一研究对于优化扇形喷嘴设计，提升高压无气喷涂设备的效率和精度具有重要意义，因为了解流场的动态特性可以帮助工程师们更好地控制涂料的分布和喷射效果，从而提高涂装质量和生产效率。通过数值模拟技术，科研人员能够以较低的成本和时间成本，获得精确的物理模型，这对于工业实践中的实际应用具有极大的指导价值。此外，这项工作也为后续关于高压无气喷涂技术的理论发展和工程应用提供了宝贵的数据支持。