气固耦合喷嘴装置内颗粒运动特性分析

作者:李乾坤; 居来提·买提肉孜*; 于洋
来源:真空科学与技术学报, 2020, 40(04): 389-394.
DOI:10.13922/j.cnki.cjovst.2020.04.18

摘要

针对康复医疗新研发的喷沙医疗系统实验过程中的问题:低压工作时,喷嘴管道堵塞断续,颗粒速度小、冲击力小;高压工作时,颗粒速度大,冲击力大但是伴随着颗粒量明显减少等现象,不能达到稳定工况、冲击力适中、颗粒数占比高等设计研究目的。基于流体动力学理论,利用Fluent软件对内部流场进行数值模拟,获得流体区域的速度分布图、沙粒数目占比图,沙子颗粒运动特性图和滞留时间运动迹线图。结果表明:随着气压增加,沙粒速度增大但同截面速度大小不同,装置喷沙由断续变为连续出沙,出沙颗粒占比随着气压增加达到最大峰值后逐渐降低,并且不同颗粒直径的在装置中的滞留时间和运动轨迹不同。目的:得到最佳喷嘴进口压力、合适的沙粒直径、最佳出沙占比的参数设置,为康复设备的下一步设计提供一定的理论支持和优化方向。

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