【摘 要】
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为探讨喷嘴结构对水射流冲击动力特性的影响，以圆锥形喷嘴为研究对象，基于COMSOL数值模拟软件，建立不同出口直径的圆锥形喷嘴模型，研究出口直径对水射流冲击动力特性的影响。研究结果表明：圆锥形喷嘴水射流冲击煤岩体过程中，不同喷嘴出口直径下水射流流场分布特征相似，整个流场可分为集中区、发散区、回流区和卷吸区4个区域，随喷嘴出口直径增大，卷吸区逐渐消失，其余3个区域分布也明显减弱；煤岩体应力分布可分为中
【机 构】
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太原理工大学安全与应急管理工程学院
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（51804212）； 山西省高等学校青年科研人员培育计划项目（jyt20190003）；
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为探讨喷嘴结构对水射流冲击动力特性的影响，以圆锥形喷嘴为研究对象，基于COMSOL数值模拟软件，建立不同出口直径的圆锥形喷嘴模型，研究出口直径对水射流冲击动力特性的影响。研究结果表明：圆锥形喷嘴水射流冲击煤岩体过程中，不同喷嘴出口直径下水射流流场分布特征相似，整个流场可分为集中区、发散区、回流区和卷吸区4个区域，随喷嘴出口直径增大，卷吸区逐渐消失，其余3个区域分布也明显减弱；煤岩体应力分布可分为中心应力集中区和两侧应力集中区，随喷嘴出口直径不断增大，中心应力集中区与两侧应力集中区的范围逐渐减小，当喷嘴出口直径为6 mm时，两侧应力集中区基本消失；主体段入口速度恒定条件下，圆锥形喷嘴优选以2～3 mm出口直径为宜，此时水射流冲击煤岩体效果较佳，且不会对喷嘴产生结构破坏。
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