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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
自吸环空流体式自激脉冲射流打击力时频特性试验研究
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  • 作者

    左伟芹武圣杰刘彦伟龙丽群贾浩杰苗健张世禧

  • 单位

    河南理工大学安全科学与工程学院山东管理学院智能工程学院

  • 摘要

    为量化分析自吸环空流体式自激脉冲射流的打击力,提高下向孔淹没水射流的冲击性能,利用脉冲射流高频打击力测试系统对自吸环空流体式自激脉冲射流喷嘴进行了打击力试验,得到了射流脉动压力信号,采用Savitzky-Golay平滑后小波变换和Wigner-Ville时频分布相结合的方法提取了自吸脉冲射流打击力的时频特性,研究了不同腔长、工作压力以及围压对自吸脉冲射流打击力能量时频分布和脉动特性的影响规律。试验结果表明:通过该装置产生的自吸脉冲射流打击力能量时频主要集中在30Hz~50Hz频带,腔长对自吸脉冲射流打击力能量时频分布影响较大,当腔长为18.6mm时,自吸脉冲射流打击力的能量密度最大,能量时频分布三维曲面存在明显波峰,射流脉动效果最好;自吸脉冲射流的打击力时均值、波动大小、频率以及总能量都随着工作压力的增大而增大,工作压力越大,自吸脉冲射流打击力的能量时频分布三维曲面波峰峰值越高,射流的脉冲效果越好;随着围压的增大,自吸脉冲射流打击力能量密度减小,射流的脉冲效果变差,射流能量在围压大于0.1MPa时大幅度减小,减小幅度在47.14%~62.96%之间,在围压为0.1MPa的试验条件下与自激脉冲射流和普通射流进行对比分析,试验结果表明自吸脉冲射流的脉动峰值和脉动幅值分别为自激脉冲射流的1.15倍和1.16倍、普通射流的1.25倍和2.7倍,表明了自吸脉冲射流在淹没条件下能够持续产生较好的脉冲射流,具有良好的脉冲特性。自吸脉冲射流的时频特性试验研究可为提高下向孔淹没水射流冲击性能提供新途径。

  • 关键词

    淹没射流自激脉冲射流时频特性能量时频分布

  • 文章目录

    0 引 言
    1 打击力特性试验研究
    1.1 试验装置
    1.2 试验系统
    1.3 试验方案
    1.4 时频分析
    2 结果分析与讨论
    2.1 腔长对射流冲击性能影响分析
    2.2 工作压力对射流冲击性能影响分析
    2.3 围压对射流冲击性能影响分析
    2.4 不同射流脉冲效果对比
    3 讨 论
    4 结 论

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