下面就以一種噴嘴的參數(shù)變化，利用fluent模擬來(lái)觀察其對(duì)激光切割加工的影響為方便研究，采用一種簡(jiǎn)易噴嘴，主要包括兩部分，即前端的收縮段和后部的穩(wěn)定段，其主要參數(shù)有收縮的錐角α以及穩(wěn)定段的長(zhǎng)度l為了研究噴嘴各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)氣體流場(chǎng)的影響，本文在相同的初始條件下，即進(jìn)口總壓為0.6MPa的情況下，通過(guò)改變某一結(jié)構(gòu)參數(shù)即收縮角和穩(wěn)定段長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行模通過(guò)對(duì)以上的模擬結(jié)果進(jìn)行分析，可以得出以下幾點(diǎn)：

 

（1）在總壓為0.6MPa時(shí)，第1種情況下錐形噴嘴的氣體出口壓力為0.2MPa，由于在出口處的壓力高于環(huán)境壓力，所以氣體繼續(xù)膨脹，在距出口約2mm處，壓力迅速衰減至0.09MPa，即最低點(diǎn)，最后壓力趨于穩(wěn)定至環(huán)境壓力；

 

（2）在同樣情況下，氣體繼續(xù)膨脹以后，氣流速度增加，增至470m/s，然后減弱。最后在外流場(chǎng)中趨于減弱的情況，但由于出口速度較大，而且減慢的趨勢(shì)緩慢，所以在一段路徑后仍保持一定的高速，這一現(xiàn)象也有利于氣體以較高的速度進(jìn)入窄切縫中，帶走加工時(shí)的切屑，保證加工的順利進(jìn)行；

 

（3）在改變收縮角大小，出口處的直徑不變的情況下，隨著錐角的減小，速度略有增加，，可以看出最高點(diǎn)的速度達(dá)到480m/s，而出口處的壓力則略有下降，但整體曲線的變化趨勢(shì)基本相同；

 

（4）在改變穩(wěn)定段長(zhǎng)度的情況下，穩(wěn)定段長(zhǎng)度由3mm改為5mm，整體的噴嘴的長(zhǎng)度由15mm變?yōu)?8mm，這時(shí)壓力與速度的整體曲線走勢(shì)也無(wú)明顯差別，速度最高點(diǎn)處略有下降，為465m/s，但噴嘴出口壓力降低，約為0.15MPa。通過(guò)對(duì)以上的結(jié)果進(jìn)行的分析，可以看出，在總壓一定、出口處直徑一定的情況，隨著收縮角與穩(wěn)定段長(zhǎng)度的變化，沿軸線方向上的壓力與速度的變化趨勢(shì)都大致相同，但收縮角的增大會(huì)導(dǎo)致氣流速度的降低，錐角越大，噴嘴內(nèi)部氣體膨脹越不充分，而且出口的稍高壓力和低速度對(duì)后來(lái)流體都具有一定阻礙作用，而這也將影響切割質(zhì)量，所以不建議采用大的錐角。而穩(wěn)定段長(zhǎng)度的改變對(duì)速度的影響則沒(méi)有那么明顯，但會(huì)使得出口處的壓力減小，并且較長(zhǎng)的穩(wěn)定段會(huì)引起沿程阻力損失等能量消耗，所以穩(wěn)定段長(zhǎng)度的增加雖有利于均勻氣流的獲得，但對(duì)切割過(guò)程不利，同樣，不建議使用長(zhǎng)的穩(wěn)定段。