南方水产科学

作者：杨惠琳, 周利兰, 王绍敏, 马振华

关键词：网箱清洗, 淹没射流, 角形喷嘴, 数值模拟, 空化流

针对深海网箱养殖网衣清洗关键设备的优化需求，本研究基于空化射流原理，探究角形喷嘴结构参数对空化射流特性的影响规律，为高效清洗喷嘴的优化设计提供参考。研究采用雷诺平均纳维-斯托克斯方程(Reynolds-Averaged Navier-Stokes Equations, RANS)，结合Realizable k-ε湍流模型、流体体积法 (Volume of fluid, VOF) 多相流模型以及Schnerr-Sauer空化模型，对角形喷嘴进行空化水射流数值模拟。通过设计25组正交试验，分析了收缩段长度L_2、圆柱段长度L_3、扩散段长度L_4、圆柱段直径d、收缩角\alpha 和扩张角\theta 这6个关键参数对空化射流性能的影响。结果表明，对溃灭距离的影响从大到小依次为d、\theta 、L_2、L_4、L_3、\alpha ；对水蒸气体积分数的影响从大到小依次为d、\theta 、L_4、\alpha 、L_2、L_3。其中，d是空化特性的主导参数，且影响呈唯一单调变化；L_3在研究范围内存在最佳值；L_2、L_4及\alpha 多个参数的非单调变化，揭示了参数间存在复杂的交互作用。

来源：2026年第2期

《南方水产科学》期刊编辑部

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