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高压水射流技术近几十年以来逐渐发展起来的一项工业技术,其中,自激振荡脉冲射流作为一种新型射流型式,表现特别突出,因其高效、节能、易于发生且环保等特点,在诸多工程领域,如:岩石破碎、石油钻井、矿物开采、下料切割、建筑消防等应用得比较广泛。喷嘴是高压水射流的关键发生装置,它的结构直接关系到水射流的工作效果的好坏,因此对喷嘴的研究显得尤为重要。而目前大部分脉冲射流喷嘴的研究都是在单腔室结构喷嘴的基础上进行,为进一步提高自激振荡脉冲射流喷嘴的工作性能,改善高压水射流在诸多工业领域的应用效率,本文在瞬变流理论和水声学的基础上,对双腔室自激振荡脉冲射流喷嘴这一新型结构进行研究,为高压自振脉冲水射流发生装置的发展提供了-种新的思路。该脉冲射流发生装置的结构是由两种典型的自振腔室:Helmholtz自激振荡腔和风琴管谐振腔串联而成的。本文利用CFD软件fluent对双腔室结构这一新型自激振荡喷嘴的内外流场进行了数值模拟,研究了该装置内部结构参数的变化对射流特性的影响,探讨了该喷嘴最佳腔室结构尺寸比,并对单腔室和双腔室这两种脉冲射流喷嘴的打击力模拟结果进行了对比分析。仿真结果表明:存在一定范围的结构参数比使水射流在喷嘴内部激振效果最好;喷嘴的下游碰撞壁为右倾锥形形状打击力最强;且一定结构的双腔室喷嘴相比单腔室脉冲射流喷嘴,其打击力提高了13.2%。并构建了实验发生和测试装置进行实验验证了该双腔室脉冲喷嘴的数值模拟的准确性,且讨论了不同风琴管腔室结构尺寸对腔内压力和流体脉动幅度的影响,分析了不同风琴管腔室结构尺寸和不同形状的下游碰撞壁对自激振荡脉冲射流冲蚀效果的影响规律,对比了单双腔室结构喷嘴的冲蚀效果。实验表明:存在一定范围内的腔长和腔径范围使腔内流体脉动幅度最大;腔长越长,腔内压力越大,腔径的大小对腔内压力影响不大;存在一定范围的喷嘴内部结构尺寸比使喷嘴冲蚀效果最好;喷嘴的下游碰撞壁为右倾锥形的形状时冲蚀效果最佳;在当该双腔室脉冲喷嘴的两谐振腔的结构参数匹配合理时,则能大大增强射流的压力脉动效果,提高射流的冲蚀能力。在相同条件下,双腔室脉冲喷嘴较Helmholtz单腔室喷嘴有更好的冲蚀效果,其冲蚀坑体积增大了14.5%,冲蚀深度提高了12.6%,为脉冲射流喷嘴的发展打下了一定的基础。