流体振荡器是一种无需使用任何移动部件即可产生流体脉动或扫掠运动的装置。振荡仅基于设备内的内部流体动力学。流体振荡器是坚固且免维护的设备。它们没有移动部件，因此是坚固且免维护的设备。流体振荡器有很多用途，例如流动分离控制、减阻、流量计设计和流体混合。它们还用于汽车或卡车的挡风玻璃清洁装置。最早于 20 世纪 50 年代被发现。

射流振荡器产生周期性振荡射流，无需任何移动部件。 输出射流的双稳态可以由流入流的不稳定性或反馈通道产生。由于“壁附着”效应（也称为“柯恩达”效应），流体从会聚喷嘴流出并附着到腔室的壁侧。水流溅到墙上并填充反馈通道。反馈路径中的流体扰动射流并迫使其附着到另一面壁上。同样的事情在另一个分支中重复，导致输出射流开始扫掠。

一、CAD建模

在网上搜索"Fluid oscillator”关键字可以找到很多现有的流体振荡器的设计，以下图为例，在Creo中建模。

二、模拟设置

1、模型选择

在模型菜单中选择“紊流”和“流线”模型

2、流体域选择和边界条件

点击“创建流体域”旁边的“选择模拟域”命令。

选择“添加流体域”，选择CAD模型。

使用“添加边界条件”命令，选择入口和出口，添加如下边界条件

入口：流量入口，值为0.1gpm

出口：压力出口，值为0Pa

3、生成网格

点击菜单中的“生成网格”命令，使用默认设置，生成如下网格。

4、材料设置

点击菜单栏的“材料”命令，将流体域的材料设为水。

5、模拟设置

点击右侧菜单栏中的"Common"，将模拟类型设为“瞬态”Transient，每个时间步的迭代次数为25，总时长1秒，时间步100，结果储存频率为1，就是保存每个时间步的结果，总共会生成100个结果文件，用作后面生成动画用。

点击"Flow“模块，可以看到收敛精度被系统降低为0.1。这是为了加快求解的速度，因为瞬态模拟就是稳态模拟重复上时间步。

点击流体域，可以看到系统模拟的紊流模型为标准K-e模拟。

6、后处理配置

点击xy plot，选择两个压力出口监视输出的流量。

点击xsection，查看横截面。

7、运行模拟

点击“运行”-->瞬态-->从初始值开始模拟。

三、模拟结果

两个出口的流量可以看到是在0-0.1gpm中变化，说明水流在两个出口不停切换。

1秒时的速度云图。

1秒时的流线图：可以清楚地看到水流通过反馈回路影响到入口水流的角度。‍

整体速度动画：‍

整体流线动画：

参考资料：

‍1.‍https://www.mdpi.com/2076-3417/10/6/2105,

Fluidic Oscillators, the Effect of Some Design Modificationsby Masoud Baghaei and Josep M. Bergada

文章来源：产品经理笔札