矿业研究与开发

作者：王奥,冯小静,段东,陆卫东,甘元平,苗鲁振

关键词：射流破岩;自激振荡脉冲射流喷嘴;振荡腔结构优化;腔径比

自激振荡脉冲射流喷嘴可将连续射流转化为脉冲射流形式,脉冲射流通过对岩石造成周期性的“水锤”破坏,可有效提高破岩效率.喷嘴振荡腔作为射流形态调控的核心部件,且现有直线型结构存在能量耗散问题,制约射流性能,开展了腔径比(振荡腔长度L/上喷嘴直径d1)对喷嘴外流场脉冲射流性能的影响研究,优选出最佳腔径比范围.基于流场结构角度,分析腔室内低速区与射流性能的动态变换关系,利用贝塞尔曲线优化振荡腔壁面形状.开展振荡腔壁面形状优化前后喷嘴的自激振荡脉冲射流破岩冲孔试验研究,对比验证喷嘴振荡腔形状优化效果.结果表明,腔径比在5~6范围内时,振荡腔内部低速区域最小,外部流场射流性能最佳;优化后喷嘴外部流场平均速度增大了16.99％、峰值速度增大了16.74％,脉冲射流冲击岩石造成的冲孔直径较原喷嘴增大了25.45％、深度增大了24.27％、体积增大了18.32％,自激振荡脉冲射流喷嘴性能得到有效提升.

来源：2026年第3期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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