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基于我国多泥沙河流水库库区泥沙淤积严重亟待解决的现状,利用自激脉冲射流在治理河流库区泥沙淤积方面的优势,采用自行研制的低压大流量水下自激吸气脉冲射流喷嘴试验系统,对淹没条件下自激吸气脉冲射流喷嘴的射流冲击压力脉动开展试验。结合国内外的研究现状,采取了时频分析法对不同围压以及无量纲结构参数下的自激吸气脉冲射流喷嘴射流冲击压力脉动信号开展研究,得到了不同围压以及不同无量纲结构参数对喷嘴射流冲击压力脉动信号的时频特性以及能量谱分布的规律。 首先简述了我国水库淤积现状和相关的清淤方法,详细叙述了连续射流、磨料射流、空化射流等应用广泛的新型水射流技术,同时对国内外研究现状以及水射流的应用进行了总结。其次介绍了淹没射流的基本结构和特性,对比分析了自激振荡射流与自激吸气脉冲射流发生机理与技术特点,并对自激振荡脉冲射流频率特性进行了理论分析。最后以冲击试验得到的压力脉动时域波形图为基础,开展了自激脉冲射流喷嘴冲击压力脉动信号时频特性的研究:(1)对吸气与不吸气自激脉冲射流喷嘴冲击压力脉动信号的时频特性以及能量谱分布开展研究,结果表明喷嘴吸气后射流压力脉动信号幅值、脉动频率、射流能量以及冲击力都明显提高;(2)对不同围压条件以及不同无量纲参数比下的自激吸气脉冲射流喷嘴冲击压力脉动信号幅值、脉动频率、射流能量以及冲击力进行了对比分析,得出了不同围压以及不同无量纲参数比对时频特性以及能量谱分布的规律,并得到了脉冲效果最佳的围压以及无量纲参数配比。 本文的研究成果为水下自激脉冲射流喷嘴在水库高效清淤中的实际应用提供了理论基础。