|本期目录/Table of Contents|

[1]刘仪,姜克建.气动无针注射器喷嘴射流的数值模拟[J].浙江理工大学学报,2022,47-48(自科三):389-396.
　LIU Yi,JIANG Kejian.Numerical simulation of the jet flow from pneumatic needlefree injector nozzle[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2022,47-48(自科三):389-396.
点击复制

气动无针注射器喷嘴射流的数值模拟()
分享到：

浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
第47-48卷
期数:
2022年自科第三期
页码:
389-396
栏目:
出版日期:
2022-05-10

文章信息/Info

Title:
Numerical simulation of the jet flow from pneumatic needlefree injector nozzle
文章编号:
1673-3851(2022)05-0389-08
作者:
刘仪; 姜克建
浙江理工大学机械与自动控制学院，杭州310018
Author(s):
LIU Yi;  JIANG Kejian
School of Mechanical Engineering and Automation, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
关键词:
无针注射; 高压水射流; 淹没射流; 非淹没射流; 喷嘴结构; 数值模拟
分类号:
TH137；TH16
文献标志码:
A
摘要:
为研究兽用气动无针注射器的喷嘴结构对射流形态、轴向喷射速度和动压的影响，利用计算流体动力学工具对淹没和非淹没两种实验工况下的高压射流进行数值模拟。在淹没环境中，采用Standardk-ε湍流模型，对平顶型、锥型和锥直型三种典型喷嘴的射流流场特性进行分析；在非淹没环境中，采用Standardk-ε湍流模型和VOF模型，对不同几何参数锥直型喷嘴的射流流场进行模拟分析。结果表明：在淹没环境中，锥直型喷嘴能够得到可控性较好且速度更高的射流；在非淹没环境中，当喷嘴直径为0-25mm、收缩段长度为5mm时，随着收缩角的增大，射流轴向速度先增大后减小，并在收缩角为30°时达到最大值；长径比为3的圆柱段能够较好聚集加速射流；入口压力为31MPa的锥直型喷嘴产生的射流滞止压强能够满足兽用无针注射的要求,其滞止压强最大值位于以喷嘴中心轴线为圆心，半径0-06～0-07mm的圆周内。该研究对无针注射器微型喷嘴的性能评估和优化设计有一定的参考意义。

参考文献/References:

［1］MohizinA,KimJK.Effectofgeometricalparametersonthefluiddynamicsofair-poweredneedle-freejetinjectors［J］.ComputersinBiologyandMedicine,2020,118:103642.
［2］MohizinA,KimJK.Currentengineeringandclinicalaspectsofneedle-freeinjectors:Areview［J］.JournalofMechanicalScienceandTechnology,2018,32(12):5737-5747.
［3］PortaroR,NgHD.Experimentsandmodelingofair-poweredneedle-freeliquidinjectors［J］.JournalofMedicalandBiologicalEngineering,2015,35(5):685-695.
［4］贾原杰,廖义德,杨凯,等.一种新型燃油喷嘴结构设计及仿真分析［J］.中北大学学报（自然科学版）,2019,40(6):503-510.
［5］郑小涛,姚景山,傅波.不同结构类型喷嘴对冰粒射流清洗效果的影响［J］.液压气动与密封,2020,40(10):48-53.
［6］LingX,WangXD.Applicationofgeneticalgorithmfornozzleparametersoptimizationofwaterjetpropulsionsystem［J］.AppliedMechanicsandMaterials,2012,157/158:604-607.
［7］GuhaA,BarronRM,BalachandarR.Anexperimentalandnumericalstudyofwaterjetcleaningprocess［J］.JournalofMaterialsProcessingTechnology,2011,211(4):610-618.
［8］张阳.水射流切割喷嘴结构参数数值模拟优化［J］.机床与液压,2014,42(19):110-112.
［9］杨友胜,张建平,聂松林.水射流喷嘴能量损失研究［J］.机械工程学报,2013,49(2):139-145.
［10］张铁民,李晟华,梁莉,等.基于FLUENT的压电式无针注射器喷嘴射流分析［J］.振动测试与诊断,2019,39(2):273-280.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2021-10-12
网络出版日期：2021-12-17
基金项目：浙江理工大学科研启动基金项目(11132932619106）
作者简介：刘仪(1968-)，男，江苏无锡人，教授，博士，主要从事计算流体动力学和湍流模型方面的研究
更新日期/Last Update: 2022-05-27