水垫带式输送机水膜承载能力的有限元分析

研究了喷嘴直径、分布形式等设计参数对水垫带式输送机承载能力的影响。将水垫带式输送机的水膜承载问题简化为以雷诺方程表示的二维流体润滑问题,运用有限元法和适当的边界条件,计算得出了不同设计参数情况下的水膜承载能力,并对计算结果进行了分析比较。结果表明:喷嘴直径一定时,承载量随供水压力的升高而增大,随水垫厚度h的增大而降低;供水压力一定时,承载量随喷嘴直径的增加而增大,随水垫厚度的增大而下降;喷嘴直径和供水压力一定时,当喷嘴排数增加时,压力分布曲线向外凸起,而当喷嘴排数减少时,压力分布曲线向内收缩,由于此压力分布曲线应与载荷分布曲线相一致,因此喷嘴的排数应按物料在传送带上不同的堆积形式作出相应的选择。     

某旋流式燃油喷嘴流场分析

旋流式喷嘴是航空发动机进油系统和实现燃油雾化的重要部件。为了探究一种旋流式喷嘴的雾化角度,文章介绍了一种旋流式喷嘴的结构特点和工作原理,运用VOF两相流方法与Realizable k-ε模型模对喷嘴的内外部流场进行数值模拟。结果显示:数值仿真可以较好的模拟喷嘴的雾化特性,随着供油压力增大,喷嘴出口流量和速度均增大,燃油喷射速度沿轴线中心对称分布,在靠近中心轴线处有锥形空气回流,空气回流速度随供油压力的增大而增大。8种不同压力下的结果表明,雾化角度随进出口压差的增加而增大,供油压力0.3MPa时的雾化锥角为70.2°,是满足喷嘴工况条件的适宜供油压力。     

不同进口压力下柴油机非对称喷嘴内部流动特性的数值分析

采用流体动力学欧拉多相流模型，模拟了不同进口压力下柴油机喷油器非对称喷嘴内部流动特性，研究了喷嘴各孔出口处气相体积分数和质量流率分布特性。结果表明：喷嘴内部形成了均匀的雾化场，喷嘴出现空化的气相体积比和压力差上升速度都表现为孔1孔、5孔、2孔、3孔、4孔逐渐降低变化，并且空化现象基本都出现在转角上部。喷嘴各孔质量流率均随进出口压力差表现出单调增加的变化规律，之后趋于一定的稳定。在进口压力30 MPa下，压力增大后将会促进质量流率的升高；在80 MPa的进口压力下，质量流率不会发生显著改变；随着进口压力达到160 MPa，质量流率处于一个恒定状态。     

风琴管喷嘴内表面粗糙度对高压射流特性的影响试验研究

风琴管自振空化喷嘴因兼具空化射流与脉冲射流的优点而被广泛使用。为探究大雷诺数下风琴管喷嘴内表面粗糙度对高压射流特性的影响,从而提高喷嘴作业效率。在理论分析紊流特性与表面粗糙度关系的基础上,通过试验探究了风琴管喷嘴内表面粗糙度对射流轴心压力脉动与扩散角的影响规律。试验结果表明,入口压力越大,粗糙度对射流的扩散角、轴心压力脉动峰值、压力脉动幅度的影响程度越大;对某一入口压力,存在一对应起始粗糙度值使得扩散角快速增大,轴心压力脉动峰值与压力脉动幅值急剧衰减;且入口压力一定时,存在一临界粗糙度值,粗糙度小于此值时,轴心压力脉动峰值与压力脉动幅值随靶距增大而先增大后减小;粗糙度大于此值时,轴心压力脉动峰值与压力脉动幅值随靶距增大而减小。根据试验数据,运用能量守恒定理,建立了射流轴心压力脉动峰值随表面粗糙度、入口压力、靶距变化关系的初步数学模型。     

超声波喷嘴雾化性能影响因素的研究

为研究新的雾化方式并将其应用于实际的油雾润滑系统中,针对流体动力式超声波喷嘴,设计其雾化性能测试系统。通过测量喷嘴产生的油雾浓度和喷嘴的流量,研究喷嘴在不同进气压力、进出口压差时的雾化性能。研究结果表明:随着喷嘴进气压力的增大,油雾浓度先增大后减小,喷嘴流量先增大后趋于恒定,喷嘴的进口压力最佳值为0.5 MPa;增大喷嘴进出口压差可以明显地提高油雾浓度和喷嘴的流量,喷嘴的雾化性能得到显著提升。     

4种脱硫喷嘴雾化特性对比试验

对目前湿法烟气脱硫系统中常用的4种机械式雾化喷嘴进行了雾化试验,采用高速数码摄影法对4种喷嘴在不同压力下的喷雾状况进行测试,并用ImageJ软件处理,得到各喷嘴在不同工况下的粒径、粒径分布和雾化角等特性。研究结果表明:4种喷嘴雾化粒径随液压的增大呈减小趋势,其中螺旋喷嘴雾化粒径最小,扇形喷嘴雾化粒径最大;螺旋喷嘴、空心锥喷嘴和扇形喷嘴的雾化角随液压增大变化不大,较为稳定,实心锥喷嘴雾化角随液压增大而增大,螺旋喷嘴与扇形喷嘴的雾化角较大,空心锥喷嘴的雾化角最小;各喷嘴在小于0.2MPa的液压下粒径分布不均匀,当达到0.2MPa后粒径分布较为均匀。综合结构特点和雾化特性,螺旋喷嘴较适用于火电厂湿法烟气脱硫系统。     

单进口压力漩流喷嘴雾化半角仿真计算研究

在分析单进口喷嘴与多进口喷嘴内部流场特点的基础上,针对航空发动机单进口喷嘴流场空间上不对称,时间上不稳定的特点,采用空间各点平均和多时间点平均的方法改进雾化半角的计算方法,给出了一种计算单进口小型压力漩流喷嘴雾化半角的数学模型。在判断喷嘴内部流场状态的基础上,采用CFD流体仿真软件计算喷嘴内部流动参数,得到喷嘴出口速度分布,结合改进的雾化半角计算方法,总结喷嘴结构尺寸对雾化半角的影响规律。计算结果表明:雾化半角随出口长度、漩流室长度的增加而减小,随出口外倒角的增加而增加,但是各参数对雾化半角的影响存在不同的特点:当出口长度较小时增加出口长度雾化半角迅速减小,而当出口长度较大时这种减小趋势较缓慢;漩流室长度对雾化半角的影响基本呈线性;出口倒角在10°～20°之间时对雾化半角的影响较大。     

撞击型喷嘴雾化特性的试验研究

选用撞击型雾化喷嘴AM4进行雾化特性试验,研究了喷嘴背压对雾化液滴尺寸及分布的影响。研究发现,雾化液滴的直径随喷雾压力的增大而减小,但喷雾压力有其临界范围,该压力更有利于空气与液滴的热质交换。利用最小二乘法拟合出喷嘴雾化液滴的经验关联式,整理成韦伯数和雷诺数的函数关系,可用来预测喷嘴出口粒子的直径。     

扁平扇形喷嘴的设计研究

对侧向V型狭缝式扁平扇形喷嘴的内部结构参数设计方法进行了研究.使用该方法对一个喷嘴进行了设计,实际使用中喷洒效果符合要求.分析得出了侧向V型狭缝式扁平扇形喷嘴内部结构参数和流量阃的关系:喷嘴内圆柱面半径和V型槽底部至内圆柱面轴线的距离必在一族等式约束曲线上取值,且曲线随流量增大而上移;当内圆柱面半径一定时,喷嘴流量随V型槽切口深度增大而非线性增大;当V型槽切口深度一定时,喷嘴流量随内圆柱面半径增大而非线性增大.     

高压射流水下洗网机旋转的瞬态射流打击力研究

利用水力学得到歧管式高压射流水下洗网机旋转瞬态射流角速度公式和瞬态射流打击力公式.研究结果表明:洗网机旋转的瞬态射流打击力F随偏转角α增大而递减,但随射流压力P、洗网机旋转半径R和喷嘴孔径d增大而增大,合理选择喷嘴孔径d对瞬态射流打击力F迅速达到稳定状态的作用明显,而增大洗网机旋转半径R对瞬态射流打击力F的增强作用较弱.海上清洗实验表明,在工作泵正常工作条件下,洗网装置迅速达到工作状态,清洗网农效果良好.     

The effects of injector nozzle geometry and operating pressure conditions on the transient fuel spray behavior

Effects of injector nozzle geometry and operating pressure conditions such as opening pressure, ambient pressure, and injection pressure on the transient fuel spray behavior have been examined by experiments. In order to clarify the effect of internal flow inside nozzle on the external spray, flow details inside model nozzle and real nozzle were also investigated both experimentally and numerically. For the effect of injection pressures, droplet sizes and velocities were obtained at maximum line pressure of 21 MPa and 105 MPa. Droplet sizes produced from the round inlet nozzle were larger than those from the sharp inlet nozzle and the spray angle of the round inlet nozzle was narrower than that from the sharp inlet nozzle. With the increase of opening pressure, spray tip penetration and spray angle were increased at both lower ambient pressure and higher ambient pressure. The velocity and size profiles maintained similarity despite of the substantial change in injection pressure, however, the increased injection pressure produced a higher percentage of droplet that are likely to breakup.     

撞击型雾化喷嘴流量特性及喷雾降温性能试验研究

针对空冷机组在夏季高温天气不能满发的问题,采用喷雾增湿以降低入口空气的干球温度,选用撞击型雾化喷嘴AM4进行流量特性及喷雾降温特性的实验研究。分析试验数据拟合得到撞击型喷嘴流量与喷雾压力的关系,并计算得出喷嘴的流量系数。通过对不同类型喷嘴组合喷雾降温效果的比较,得到加入1排AM4有利于冷却效果的提高;加入两排AM4的喷雾降温效果并没有明显提高,且由于撞击式喷嘴价格较高,加入两排AM4的经济性较差。     

双油路离心喷嘴雾化锥角的试验研究

针对双路离心喷嘴开展雾化锥角的研究，采用高速摄影仪拍摄不同供油压差，仅副油路、主油路和主副油路同时工作时的喷雾形态，进而分析不同工况下雾化锥角的变化规律，同时与传统经验关系式结果进行对比。结果表明，单路压差增加时，平口式的主油路锥角迅速增大，扩口式的副油路锥角逐渐减小，共同喷射时，由于低压核心区的作用双路锥角处于两路单独喷射之间，并随主油路压差增大而增大，随副油路压差增大而减小。最后将传统经验关系式结果和试验结果进行对比，由于特殊的喷口结构产生了径向速度分量，关系式结果均偏高。     

Method of setting Nozzle intervals at the finishing scale breaker

The scale is removed from the strip by high pressure hydraulic descaling at the FSB(Finishing Scale Breaker). Recently, the spray height of nozzle has a trend to be shorter for the purpose of increasing the impact pressure by the high pressure water jet. Here, the nozzle intervals should be decided after considering the impact pressure and the temperature distribution on the strip. In other words, the minimum of impact pressure at the overlap of spray influences the surface grade of the strip due to scale and the overlap distance of the spray affects the temperature variation in the direction of the width of strip. In the present study, the impact pressure of the high pressure water jet is measured by the hydraulic descaling system and calculated with regard to the lead angle of 15° and the offset angle of 15°, and then the temperature distribution and the temperature variation are calculated at the overlap distances of 0 mm, 10 mm, 20 mm, and 30 mm, respectively. The method of setting nozzle intervals is shown by utilizing these results.     

An investigation on the spray characteristics of DME with variation of ambient pressure using the common rail fuel injection system

We investigated the DME spray characteristics about varied ambient pressure and fuel injection pressure using the common rail fuel injection system when the nozzle holes diameter is varied. The common rail fuel injection system and fuel cooling system were used since DME has compressibility and vaporization at atmospheric temperature. The fuel injection quantity and spray characteristics were measured. The spray was analyzed for spray shape, penetration length, and spray angle at the six nozzle holes. There are two types of injectors: 0.166 mm diameter and 0.250 mm diameter. The ambient pressure, which was based on gage pressure, was 0, 2.5, and 5 MPa. The fuel injection pressure was varied by 5 MPa from 35 to 70 MPa. By comparing with the common injector, using the converted injector it was shown that the DME injection quantity was increased 127% but it didn??t have the same low heating value. Both the common and converted injectors had symmetric spray shapes. In case of converted injector, there were asymmetrical spray shapes until 1.2 ms, but after 1.2 ms the spray shapes were symmetric. Also, the converted injector had shorter penetration length and wider spray angle than the common injector.     

超音速喷嘴流出系数仿真分析

为获得超高速涡轮泵中超音速喷嘴流出系数随其入口收敛角、喉部直径等几何结构参数的变化规律,采用ANSYS CFD仿真分析工具,以氦气为工质,给定喷嘴入口总压11 MPa、总温300 K、排气背压0.105 MPa,对3种特定喉径的喷嘴分别在7种入口收敛角度下的流场进行仿真分析,获得其压力场、速度场分布及氦气质量流量,并将其与理论质量流量比较,得出喷嘴流出系数。3种特定的喉径分别为2,5,10 mm,7种入口收敛角分别为30°,45°,60°,90°,120°,150°,180°。结果表明:喷嘴流出系数随入口收敛角的增加而降低,随喉径的增大而增加,在2 mm喉径下流出系数最低为83.9%,在10 mm喉径下流出系数最高为99.1%,对后续设计超高速涡轮泵喷嘴结构形式具有指导作用。     

沥青喷嘴结构型式对喷洒性能的影响

为分析喷嘴自身结构对喷洒性能的影响,有效提高其喷洒性能,针对目前普遍采用的沥青喷嘴典型结构,改变其开口型式和导流面等结构参数,运用Fluent软件进行仿真.研究了沥青喷嘴槽口宽高比、槽口类型、导流面以及喷嘴收缩段与槽口重合处的接合形式,研究了它们对喷嘴有效喷洒距离、喷洒角、喷洒均匀性和单位面积喷洒量的影响.结果表明：喷嘴喷洒角与槽口宽高比成反比,双槽型喷嘴喷洒性能优于单槽型喷嘴.分析结果可为合理设计与应用提供参考.     

浅谈喷嘴口径对喷雾角的影响

针对具有相同内部结构不同喷口口径的喷嘴,通过建模,采用FLUENT软件进行动力学仿真。经过分析比对．喷雾角随着喷嘴口径的增大而增大。     

不同燃油温度下柴油机喷嘴空穴流动特性试验研究

作为喷射系统的终端,喷油器内部的空穴流动对燃油雾化具有重要影响。采用比例放大透明喷嘴,研究不同燃油温度对喷嘴内空穴流动及其对近场喷雾的影响。引入无单位参数空穴数表征喷油器内燃油空化程度,研究发现燃油温度升高,其空穴初生时的压力减小,同一空穴数下,空穴程度更强烈。同时,试验观察到喷嘴内空穴区域的不对称性,喷孔管壁下壁面的空穴分布远大于上壁面的空穴分布;发生超空穴之后,随着空穴数的增加,试验结果中喷嘴内部的空穴流动变化不太明显,但仿真结果中看出喷孔出口流速减小。相同燃油温度下,随着空穴数增加,体积流量增加,流量系数减小,空穴相对面积增加,近场喷雾锥角增大;相同空穴数下,燃油温度增加使体积流量和流量系数都增加,空穴相对面积逐渐增大,近场雾化效果更好。