一种空化喷嘴空化性能评价方法技术

本发明专利技术属于流体力学技术领域，涉及一种空化喷嘴空化性能评价方法，根据空化喷嘴的空化射流压力信号图识别压力脉动并获得离散累计脉动数量；得到空化喷嘴的拟合后无量纲压力

【技术实现步骤摘要】
一种空化喷嘴空化性能评价方法


[0001]本专利技术属于流体力学
，涉及一种空化喷嘴空化性能评价方法。

技术介绍

[0002]空化是一种因流体动力学因素作用而在液体内部或在液体与固体界面上发生的液体与其蒸汽的相变过程与现象。通过空化喷嘴产生空化是水力空化的一种方式，专门设计的空化喷嘴常用于石油钻井提速、污染水体处理、生物医药制备等领域，具有广泛的用途。进行空化喷嘴设计与选用时，需要对空化场的激烈程度进行定量描述，以评价空化喷嘴性能。但由于空化是一个复杂的过程，是许多物理、化学过程的综合现象，且进行喷嘴空化性能评价时还需要兼顾考虑工况对具体空化效应的要求，因此尚未有一个空化喷嘴性能评价的统一物理量。目前主要是利用空化效应间接进行空化喷嘴性能评价，常用的空化喷嘴评价方法有以下几种：（1）铝箔空蚀法将亚毫米级厚度的铝箔放入喷嘴产生的空化场的某个待测位置，放置数秒到数分钟后取出，观察铝箔的空蚀图样，或测量铝箔空蚀质量损失。这种方法的优点是直观；缺点是定量描述误差很大，空蚀质量严重依赖于铝箔的表面性质；（2）空化噪声法通过水听器测量测量空化泡脉动或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空化喷嘴空化性能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）根据空化喷嘴的空化射流压力信号图识别压力脉动；（2）根据空化喷嘴的空化射流压力信号图获得离散累计脉动数量；（3）获得空化喷嘴的拟合后无量纲压力
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无量纲累计脉动数量函数、拟合后喷嘴压降
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特征压力函数及拟合后喷嘴压降
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特征累计脉动数量函数；（4）选定一个空化喷嘴为标准喷嘴A，并判断其余空化喷嘴B与标准喷嘴A的拟合后喷嘴压降
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特征压力函数、拟合后喷嘴压降
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特征累计脉动数量函数是否线性相关，即是否具有空化相似性；（5）绘制空化相似喷嘴空化性能比较图版或喷嘴空化性能图版。2.根据权利要求1所述的一种空化喷嘴空化性能评价方法，其特征在于，离散累计脉动数量的获得过程为：（2
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1）将压力脉动按时间进行编号；（2
‑
2）计算每个压力脉动的脉动压力P及脉动宽度ΔT，压力脉动的编号及脉动压力、脉动宽度ΔT构成数组：；（2
‑
3）建立二维笛卡尔坐标系，坐标横轴为脉动压力P，纵轴为脉动宽度ΔT，将横纵轴进行刻度划分；横轴刻度划分为：；式中：P
t
‑‑‑
压力阈值，MPa；n
‑‑‑
划分脉动压力横轴刻度的参数，无量纲；
∆
P
‑‑‑
脉动压力横轴刻度划分的分辨率，MPa；P
max
‑‑‑
压力信号图中各压力脉动的最大脉动压力，MPa；纵轴刻度划分为：；式中：m
‑‑‑
划分脉动宽度纵轴刻度的参数，无量纲；δ（ΔT）
‑‑‑
脉动宽度纵轴刻度划分的分辨率，s；
∆
T
max
‑‑‑
压力信号图中各压力脉动的最大脉动宽度，s；（2
‑
4）将所有数组按编码M顺序依次判断其脉动压力P是否满足：
ꢀꢀꢀꢀ
(1)；式中，i为迭代参数，无量纲；若满足上述条件，继续判断其脉动宽度ΔT是否满足：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)；式中，j为迭代参数，无量纲；将满足式(1)及式(2)的脉动数量记为Ν；（2
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5）节点处的脉动数量密度为：
；（2
‑
6）式(2)中j重设为j=j+1，重复过程（2
‑
4）、（2
‑
5）、（2
‑
6）至；（2
‑
7）式(1)中i重设为i=i+1，重复过程（2
‑
4）、（2
‑
5）、（2
‑
6）、（2
‑
7）至；（2
‑
8）计算脉动压力横轴刻度点处压力的离散累计脉动数量；。3.根据权利要求1所述的一种空化喷嘴空化性能评价方法，其特征在于，步骤（4）的具体过程为：（4
‑
1）选定一个空化喷嘴为标准喷嘴A，其余为空化喷嘴B，则有：标准喷嘴A拟合后无量纲压力
‑
无量纲累计脉动数量函数：
ꢀꢀꢀ
(1
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1)；标准喷嘴A拟合后喷嘴压降
‑
特征压力函数：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
2)；标准喷嘴A拟合后喷嘴压降
‑
特征累计脉动数量函数：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
3)；空化喷嘴B拟合后无量纲压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贵春，邹德永，周卫东，李罗鹏，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：