万博ANSYS的博客
2018年11月5日
如何制作一个没有移动部件的振荡喷嘴喷雾
很少有东西能像振荡的浪花一样令人着迷。然而，这些美丽的流体流动不仅仅是养眼的糖果。振荡喷嘴在制造、清洗和发动机设计中发挥着重要作用。
FDX设计的喷嘴不含任何运动部件，可实现流体射流的振荡。
传统上，这种运动是机械制造的。
然而，流体动力(FDX) -成员万博Ansys启动程序-使用巧妙的技巧生产喷嘴，振动射流没有任何移动部件。
FDX为从制造业到供暖、通风和空调(HVAC)的各个行业优化设计。
这些工业依赖于振荡流体流动，因为它们在清洗、混合、冷却和分配颗粒方面比相同流速的稳定射流更好。
“如果你想给草坪浇水，你要做的第一件事是什么?”FDX的首席技术官Oliver Krüger问道。“你开始用手四处喷水。振荡喷嘴可以自然地做到这一点，并且可以根据给定的工艺进行定制。”
Krüger提到了这个定制过程的挑战。例如，当FDX改变喷嘴几何形状中的一个参数时，由于系统是非线性的，它可能会产生意想不到的影响。
这就是为什么FDX使用万博Ansys排名计算流体动力学(CFD)来保证每个喷嘴的设计。
振荡喷嘴喷雾是如何工作的
振荡喷嘴喷雾巧妙地利用了Coanda效应。这是一种流体射流附着在表面上并粘附在表面上的现象。
射流振荡是因为循环流体推动它。然后是飞机
连接到喷嘴室的另一壁。
即使表面弯曲偏离了射流的原始方向，流体也会沿着表面的曲率前进。
这就是为什么人们在水槽里洗勺子时经常被水溅到的原因。
喷嘴的内部几何结构由三个供射流通过的开口组成。第一个开口产生水射流。
第二个开口通过柯安达效应将射流弯曲到喷嘴主腔室的一侧。第三个开口将大部分射流从喷嘴中释放出来。同时，剩余的液体被循环到主腔的开口。
这少量的循环流体足以将射流推到喷嘴主室的另一侧。再一次，科安达效应控制着射流，只是在燃烧室的另一侧。
当更多的液体被回收回来时，它再次推动射流。只是这一次，喷气机回到了它开始时所在的舱室一侧。
该过程重复进行，直到流终止为止。
这种持续使用的康达效应和流体循环迫使射流振荡。这种振荡的特性取决于控制初始流体流动和喷嘴几何形状的许多参数。
用CFD优化振荡喷嘴喷雾
CFD模拟有助于FDX控制喷嘴的流动特性。
FDX可以根据客户的需求定制喷嘴的频率、喷射角度、流量、液滴/射流尺寸和压力损失。
“我们有一个模拟结果数据库，可以帮助我们找到客户需要的喷嘴，”Krüger说。
“我们还自动化了万博Ansys平台对喷嘴进行参数化研究。当客户需要的喷嘴与我们数据库中的任何喷嘴都不匹配时，就会这样做。”
这个喷嘴从FDX创建多个振荡喷雾。
一旦FDX找到一个理想的喷嘴几何形状，以满足客户的需求，一个原型是建立和测试。从那里，FDX招募了一家服务公司来制造喷嘴。FDX还将设计授权给任何希望建造喷嘴的客户。
有19个参数控制几何和初始条件的FDX的模拟。这是一个非常复杂的非线性系统。通过自动化模拟和后处理，FDX可以同时处理多个项目。
如果您是一个初创公司，希望建立自己的自动化模拟工作流程，请查看万博Ansys启动程序．
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