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整流结构对低压射流喷嘴的特性研究
| 论文题名： | 整流结构对低压射流喷嘴的特性研究 |
| 关键词： | 电气化铁道;接触网绝缘子;冲洗装备;低压射流喷嘴;整流结构 |
| 摘要： | 利用压力水柱对接触网绝缘子进行定期冲洗是避免铁路接触网绝缘子污秽闪络的有效措施。电气化铁道绝缘子带电水冲洗装备利用天窗时间无需设备停电便可进行水冲洗作业，极大提高了工作效率，大幅减低了劳动强度。在流体经高压水管运输到喷嘴的过程中，由于运距较长和管道弯曲等原因使流体的湍流度增大，如果结构不合理将会导致水冲洗达不到理想的效果。 喷嘴作为水冲洗装备的关键部件，其结构直接影响到水冲洗的效果。本文以某绝缘子带电水冲洗车使用的圆锥收敛型喷嘴为基础，在喷嘴出口圆柱直线段中加入整流装置，利用CFD软件对加入不同结构参数的整流装置后的喷嘴内外流场进行仿真分析。从速度、湍流度、动压、流量和打击力等方面比较整流装置结构参数对射流效果的影响，提出了适合于本系统较优的整流装置的结构参数方案，为喷嘴结构设计提供了有益的参考。 本论文主要内容包括三部分内容: 1.对水冲洗系统上原有的圆锥收敛型喷嘴进行仿真分析，得到喷嘴的射流特性。通过设定流体不同的流动状态，对比分析了层流流动和湍流流动对水冲洗效果的影响。进一步研究不同流体的流动状态对射流效果影响的分析，找到影响射流效果的指标—流体的湍流度。 2.为了提高喷嘴的清洗效果，在圆锥收敛型喷嘴的出口圆柱直线段增设整流片。通过改变整流片数量、长度和整流片截面的参数，分析比较了整流片的结构变化对喷嘴射流的影响，并得到整流片结构的较优方案。 3.炮杆是在喷嘴入口前端对喷嘴进行安装固定的连接件。为了降低由于前端弯头比较多带来的流体湍流度较高的影响，在喷嘴入口端炮杆加入整流管来减小流体湍流度。通过改变整流管根数、长度和整流管形状，研究分析整流管的结构变化对喷嘴射流的影响，并得到整流管结构的较优方案。 |
| 作者： | 朱博垚 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 于兰英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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