基于Fluent的超音速喷嘴的数值模拟及结构优化  

Numerical simulation and structure optimization of supersonic nozzle based on Fluent

作　　者：高全杰 汤红军[1] 汪朝晖[1] 贺勇[1] 

机构地区：[1]武汉科技大学机械自动化学院,武汉430080

出　　处：《制造业自动化》2015年第4期88-90,108,共4页Manufacturing Automation

基　　金：国家自然科学基金:环形自激振荡射流涡激空化效应及对卷吸性能的影响机理(51376204);国家自然科学基金:利用自激振荡脉冲特性实现双腔室射流喷嘴的超微雾化机理(51405352);武汉市青年科技晨光计划:降低板带表面静电喷涂消耗的关键技术及其设备研究(2013070104010022)

摘　　要：对超音速laval喷嘴进行了热力学计算及几何参数计算,确定了喷嘴的几何尺寸。利用Fluent软件对喷嘴内流场进行数值模拟,得到了喷嘴内流场的分布规律。改变喷嘴的结构,分析了收缩段和扩张段的不同结构对喷嘴出口速度的影响。结果表明,喷嘴内气流的温度和压力逐渐减小,速度逐渐增大,说明了气流经历的是减压增速降温的膨胀过程,并验证了喷嘴设计的合理性。收缩段的结构对喷嘴出口速度基本没有影响,而出口直径对出口速度有较大影响,并以此为依据得出了结构优化后的喷嘴尺寸,对于今后超音速喷嘴的理论研究及优化设计具有一定的参考作用。

关 键 词：laval喷嘴 数值模拟 流场 结构优化 

分 类 号：TH16[机械工程—机械制造及自动化] TK263.4[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]