针对一种射流元件控制通道的复杂结构,采用分块对接技术和网格'融合'技术生成计算网格,并运用五步显式格式的Runge-Kutta法和多重网格法对含全N-S方程、RNG k-ε湍流模型和两层分区壁面模型的流动模型进行数值求解.通过对控制通道内部流动的数值模拟和流场特性分析,提出了改进方案.

以数值模拟为主要手段,研究一种附壁射流元件内部流场的速度分布和压力分布,并研究其非定常流动机理。提出主射流的偏转是由主射流两侧的压差导致射流偏斜,进而形成一低压涡流区,低压涡流诱导主射流附壁。附壁射流元件的偏转特性与其几何结构和流体雷诺数有关。在此基础上,用仿真模型模拟流场,优化结构,研究特性,为此类型附壁射流元件的结构改进、优化设计和应用提供了有效途径。

对比了流量计射流元件、涡腔自激振荡射流元件和附壁振荡射流元件的结构和工作原理，其中附壁振荡射流元件具有振荡频率可调节的特点，为了将该元件应用到液气射流泵内，以振荡射流这种新的形式进行工作，对该射流元件产生的振荡射流频率范围进行了分析，由测量元件壁面压力脉动的方法获得附壁振荡频率．结果表明：射流元件在结构尺寸固定，工作压力一定时，信号水流量和信号水导管长度存在合适的范围使元件正常工作，当超出该范围时，射流元件的主射流散乱；当工作压力范围为200～450kPa，信号水导管长度范围为300～1000mm，信号水流量范围为160-425gmin-1时，获得的附壁振荡频率范围为0．8～2．7Hz；提高附壁振荡频率方法之一是减小元件的结构尺寸．

射流元件以流体为工作介质，不依赖任何活动部件即可控制流体的流动状况，能够在强振动、强辐射、高温、腐蚀等恶劣环境中做控制元件使用，广泛应用于化工、石油、机械、电力、船舶、和国防等工业方面。本文介绍了射流元件的工作原理、评价指标，并与电子元件对比说明了其性能特点，举例介绍了工业应用情况，最后对其发展前景作了进一步展望。

自由切换射流元件有许多优点，可用于多个领域，故有必要对其进行研究。改变射流元件劈形、劈高、喷嘴宽度、排空道面积等进行试验，研究其对射流自由切换性能的影响，结果是当劈形是凹劈、劈高较小，元件可实现射流自由切换。喷嘴宽度、排空道面积对射流自由切换有影响，但不是主要因素。要实现切换，必须破坏掉元件工作室内的漩涡。

主要介绍了附壁式双稳射流元件的原理应用fluent软件模拟了射流切换的过程。详细阐述了射流元件主要结构包括喷嘴、控制道、位差、张角、劈尖、排空道和输出道的尺寸、方位等的设计方法简要解释了各参数的概念及其对射流元件性能的影响。

射流元件有许多优点，可应用于旋转式洒水机。旋转式洒水机需要在射流端在不完全堵塞出口通道后能切换到另一端的射流元件，以实现旋转装置在一定角度往复摆动，故有必要研究该新型射流元件。新型的射流元件进行了试验研究，在改变喷嘴深宽比、中板、分流劈条件下，进行了旋转切换研究。当第三组射流元件在喷嘴宽度较大、分流劈曲率较大且喷嘴宽度与分流劈宽度相匹配时，射流元件在一定角度往复式旋转。

本文介绍了射流式冲击器推广应用过程中遇到的问题，运用SolidWorks软件对射流元件内部流场进行数值模拟和仿真分析。结果表明：元件喷咀为产生压力损失的主要部位，也是流速最高处，受到流体的冲蚀作用最强。分析结果与实验测试吻合，解决了以往只能依靠经验确定射流元件压力降的难题，促进了射流式冲击器的推广应用。