高压磨料水射流技术是上世纪80年代在纯水射流的基础上发展起来的一项新技术,属于冷切割技术,具有广阔的应用前景。磨料的加入,大大提高了水射流的切割能力,同时使喷头内部流场变得极为复杂。磨料的高速运动,加速了磨料喷嘴的磨损,阻碍了高压磨料水射流的推广应用。本文采用Fluent软件对喷头内部水、磨料和空气三相流动状态及其相互作用进行了研究,具体研究内容如下:(1)根据高压磨料水射流喷头结构,建立了喷头内部结构的三维模型,确定了喷头内部水、磨料和空气三相流的仿真模型及边界条件。(2)利用Fluent软件对喷头内部水、磨料和空气三相流进行三维数值模拟,得出水和空气两相的速度与体积分数分布图,并对两相的分布状况和运动规律进行了分析;根据喷头内磨料的运动轨迹图及各轨迹的速度变化曲线,分析了水和空气两相的运动对磨料运动规律的影响。(3)选择了对喷头内部流场影响较大的入口条件(水射流入口速度、磨料流量)和结构参数(混合腔长度、磨料喷嘴圆柱段长度、混合腔收缩角),研究了其对喷头内部各相流场的影响。本文的研究结果直观的表示了喷头内三相的流动状态,为研究喷头内各相的流动规律以及磨料喷嘴的磨损提供了依据。