煤炭科学技术

作者：左伟芹, 武圣杰, 刘彦伟, 龙丽群, 贾浩杰, 苗健, 张世禧,

关键词：淹没射流, 自激脉冲射流, 时频特性, 能量时频分布,

为量化分析自吸环空流体式自激脉冲射流的打击力，提高下向孔淹没水射流的冲击性能，利用脉冲射流高频打击力测试系统对自吸环空流体式自激脉冲射流进行了打击力试验，得到了射流脉动压力信号，采用Savitzky-Golay平滑后小波变换和Wigner-Ville时频分布相结合的方法提取了自吸脉冲射流打击力的时频特性，研究了不同腔长、工作压力以及围压对自吸脉冲射流打击力能量时频分布和脉动特性的影响规律。试验结果表明：通过该装置产生的自吸脉冲射流打击力能量时频主要集中在30～50 Hz频带，腔长对自吸脉冲射流打击力能量时频分布影响较大，当腔长18.6 mm时，自吸脉冲射流打击力的能量密度最大，能量时频分布三维曲面存在明显波峰，射流脉动效果最好；自吸脉冲射流的打击力时均值、波动大小、频率以及总能量都随着工作压力的增大而增大，工作压力越大，自吸脉冲射流打击力的能量时频分布三维曲面波峰峰值越高，射流的脉冲效果越好；随着围压的增大，自吸脉冲射流打击力能量密度减小，射流的脉冲效果变差，射流能量在围压大于0.1 MPa时大幅度减小，减小幅度在47.14%～62.96%，在围压为0.1 MPa的试验条件下与自激脉冲射流和普通射流进行对比分析，试验结果表明自吸脉冲射流的脉动峰值和脉动幅值分别为自激脉冲射流的1.15倍和1.16倍、普通射流的1.25倍和2.7倍，表明了自吸脉冲射流在淹没条件下能够持续产生较好的脉冲射流，具有良好的脉冲特性。自吸脉冲射流的时频特性试验研究可为提高下向孔淹没水射流冲击性能提供新途径。

来源：2025年第4期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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