气液两相射流清洗装置设计与仿真分析

摘要

为了研究高压气液两相射流在清洗方面的应用如除漆、除表面涂层等工作,设计了一种可调结构的高压气-水的混合装置,方便拆卸更换.为了验证其具有较好的混合效果,进行了模拟研究.首先建立了三维模型,用CFD划分网格,并用FLUENT仿真软件进行了气液两相流的流场模拟,分析了不同初始速度和压力下的混合效果以及不同初始压力、速度和靶距情况下射流撞击靶面的外流场分布规律并且进行了试验研究.研究结果表明,水的初始压强变大时,混合射流中水的体积分数在0.7左右稍微变大,但变化不是很大;空气的初始速度对射流混合效果的影响不是很明显;当混合射流压力增加时,有效清洗面积逐渐增加,而增加速度越来越慢;靶距在2～10 mm增加时,靶面的清洗压力先增大后减小,存在最佳靶距使的压力分布较为平稳,清洗效率较好,对气-水射流在清洗方面的工程应用具有指导意义.