中国安全科学学报

作者：高亚斌, 郭晓亚, 向鑫, 韩培壮, 唐一博

单位：太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024

关键词：圆形喷嘴,水射流流场,形态结构,射流结构,半宽度,核心区

基金：国家自然科学基金资助(51804212)。

为改进和优化圆形喷嘴水射流技术在煤矿中的应用,基于圆形喷嘴射流结构与速度分布理论,运用COMSOL数值模拟软件,并借助高速摄像技术,分析圆形喷嘴水射流流场及形态结构特征。结果表明:圆形喷嘴水射流结构分为初始段、过渡段、基本段和消散段,射流具有扩散性;水射流轴线速度分布均具备分段函数特性,该速度是出口压力和射流头到喷嘴距离的函数,而射流断面速度分布具有自模性,各断面速度分布可视为高斯分布;水射流在切割、冲蚀煤岩体初始会有约400 ms 的冲击滞后,在400~800 ms之间主体结构形成,800 ms之后整体结构趋于稳定。

来源：2021年第10期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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