一、立项依据与研究内容：1项目的立项依据（一）研究意义生产中的工艺罐、输送管道或换热设备在运行中会不可避免地产生水垢、油垢或各种沉积污垢，这些污垢使装置效率下降，能耗物耗增加，甚至设备失效、流程中断或被迫停产，给生产造成巨大的经济损失，因此必须通过清洗来恢复装置的生产效率。水射流清洗较之传统清洗方式具有效率高、成本低、易于实现自动化且无二次污染等优点，在石油化工等领域有广泛的应用前景。在装置的长期运行中，罐底沉积物形成了密实度很高且粘性很强的垢层，要求射流束有较大的质量和冲击动能，能够同时对大面积上的污物进行清洗。就原油储备罐的射流清洗而言，因提高清洗质量而延长装置运行周期或因提高清洗速度而缩短检修周期的效益均十分可观：2010我国战略石油储备计划达到9000万立方米，传统工艺罐清洗停用需60天，而射流清洗只需12天，按3～6年的清洗周期每次带来效益14～28元/立方米计，平均年效益约达2.5～5亿。国外针对大型原油罐底泥清洗采用的压力大多为5～6MPa（丹麦Toftejory公司BLABO系统和日本太凤公司COWS系统），这些设备的国产化对我国水力清洗行业的发展至关重要，但由于部分国内配套设备的制造水平达不到这种承压要求，极大阻碍了高压水射流清洗技术的应用规模。而如果将连续射流改为脉冲射流，在低频低压下，其打击力一般可提高2～6倍；在高频高压下，靶距相同时打击力可提高15～20倍，打击力相同时靶距可延长30～60％［1］。可见脉冲射流的利用，可使系统配套功率及承压要求降低，因此成为解决此类射流设备国产化的关键出路。脉冲射流清洗是上世纪八十年代后期发展起来的高效节能射流清洗技术，虽然高压脉冲射流的发生方式有多种（如机械截断、激光汽化及活塞激发等）［2］，但在大直径情况下，通过自激振荡腔体产生脉冲是工程中唯一简便可行的方式，因此深入研究自激脉冲喷嘴内部大尺度涡环拟序结构与腔体结构及相变的关系，建立喷嘴结构及运行参数与自激频率的定量关系，显然对相关工程设计具有重要的理论指导价值。课题的提出来源于申请者对自激脉冲射流清洗喷头的研制工作。我们在对大型原油罐机械化清洗设备的国产化研制过程当中，为提高清洗效率，研制了一种工作压力为1~2MPa的脉冲水射流喷嘴，该喷嘴通过一种类似亥姆霍兹（Helmholtz）共振腔的结构产生自激脉冲射流。不同于能量均匀输出的连续射流，脉冲射流具有周期性的聚能输出效果，所以该喷嘴能在同样压力下产生相当于连续射流数倍的...
