喷嘴结构对水力空化倒药中空化现象的影响研究

满海涛，罗兴柏，丁玉奎，方文改，闫青春

（1.军械工程学院，河北石家庄 050003；2.72373部队，河南洛阳 471900）

喷嘴结构对水力空化倒药中空化现象的影响研究

满海涛1，2，罗兴柏1，丁玉奎1，方文改2，闫青春2

（1.军械工程学院，河北石家庄 050003；2.72373部队，河南洛阳 471900）

喷嘴是产生空化的主要元件，研究分析喷嘴的结构对空化产生的影响，对提高空化作用效率具有十分重要的指导意义。为探索设计应用于倒空的喷嘴结构对空化流场的影响，本文基于FLUENT软件，对不同结构喷嘴内外的空化流场进行仿真模拟，对比分析流场的速度、汽含率及湍动能的分布规律，分析不同喷嘴结构对空化现象的影响，初步选定适合装药倒空的喷嘴结构，为以后的倒药试验提供一定的理论依据。研究结果表明不同结构喷嘴都发生了明显的空化现象，自激喷嘴和双锥度喷嘴在喷嘴出口段空化现象明显，具有较长的空化区域，比较适合用于水力空化技术倒空弹丸装药研究。

喷嘴；水力空化；仿真；倒药

1 引 言

空化是指温度一定，流体内部压力降低到饱和蒸汽压时，开始汽化，发生空化泡初生、膨胀、收缩及溃灭的空化现象。空泡溃灭瞬间，产生的冲击波或微射流对装药表面有强烈的冲蚀破坏作用［1］。研究表明［2］，在相同泵压下，空化射流的冲击效果远优于高压连续水射流，其产生的压力是连续射流冲的8.6－124倍，且发生装置简单，R.E.Kohl将空化现象应用于水射流中。在应用实践中发现，淹没条件下空化射流可达到更好的冲蚀效果，A.L.Licharowice通过实验，证明冲蚀效果是同等条件下非淹没条件下的2倍。……