高速氩气流中水滴和电子氟化液滴变形破碎的实验研究

在竖直激波管中实验研究了液滴在高速气流中的变形破碎现象。使用高速相机直接拍摄法以及阴影法获得了两种不同的液滴在不同气相中变形破碎的形态特征图像,定量分析了液滴位移及横向变形随时间的变化关系。结果表明:液滴的表面张力越小,液滴越容易变形破碎,且变形破碎速率越快;气液密度比越大,液滴在气相中越不稳定,液滴开始变形和破碎的时间越早,且变形破碎程度更高;液滴的横向变形最大值随着激波马赫数的增大而增大。     

激波诱导油液柱变形、破碎及其雾化过程研究

为进一步了解柴油爆炸抛撒云雾形成过程以及爆炸性能,开展了激波作用-10#柴油液柱实验.采用阴影成像技术记录油柱的变形、破碎行为和雾化过程,建立了油柱变形与破碎模型,并根据无量纲参数公式计算了油柱破碎模式,分析了激波作用后油柱变形和破碎雾化的特征.结果表明:激波遇到油柱会发生绕射现象,激波诱导的高速气流将继续作用油柱,油...     

半干法压力旋流式喷嘴雾化性能数值模拟

对压力旋流式脱硫雾化喷嘴雾化特性进行了数值模拟研究,分析了各因素对雾化液滴粒径的影响,得到了喷嘴下游流场内液滴粒径和速度空间分布.计算结果表明:雾化液滴粒径与雾化压力和喷嘴直径成正比,与雾化介质黏度和表面张力成反比;液滴速度沿轴向方向急剧衰减,在距喷嘴200mm处几乎不发生变化,而在径向方向上呈中心低,边缘高的分布;在破碎和聚合的作用下,液滴粒径沿轴向方向呈先减小、后增加的趋势,大颗粒主要集中在雾炬外围.试验结果与计算值基本吻合.     

喷射成形静电作用下雾化过程的理论分析

静电雾化技术可以提高喷射成形雾化质量,但由于雾化过程涉及气液固三相流、流场和电场等多场联合作用等,给试验研究带来了诸多不便.为了深入了解静电作用对喷射成形中金属液射流破碎的雾化过程影响,从理论上分析了静电作用对喷射成形雾化中射流破碎长度、雾滴表面张力和雾化液滴粒径的影响.结果表明：随着静电电压的增加,射流破碎长度将缩小,雾化液滴直径减小;当电压升高到一定值时,破碎长度和雾滴直径趋于稳定.静电力降低了液滴的表面张力,使得雾化动力相对增加,从而有助于提高雾化质量.     

双股射流碰撞雾化特征实验

为改善双股射流碰撞雾化器的雾化性能,基于自行搭建的射流碰撞雾化实验台,采用CCD拍摄技术,研究射流速度、碰撞角度、喷嘴出口内径和黏度对雾化特征的影响.结果表明:随着射流韦伯数和碰撞角度的增大,喷雾角增大,液滴的索太尔平均直径(SMD)减小,且液滴分布更加均匀;喷嘴内径较小时形成的液膜厚度较薄,稳定性差,喷雾角较小,在所研究的范围内,液滴的平均直径不受喷嘴内径的影响;液体黏度越大,液膜越稳定不易破碎,液膜尺寸越大,喷雾角越小,液滴的平均粒径越大;在韦伯数较小时,差异明显,而在较高的韦伯数条件下,差距较小.在进行40%浓度甘油溶液雾化实验时,观察到了液膜翻转现象,从碰撞点往下出现连续多个相互垂直的液膜.因此,增大射流速度、碰撞角度,减小液体黏度,有助于改善雾化性能.     

转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔喷嘴雾化效果的实验研究

作为转炉一次除尘新氧气转炉煤气回收(OG)系统的核心设备之一,高效喷淋塔喷嘴雾化效果直接影响系统的运行效率。基于闪光摄影法并利用图像处理技术对不同流量下压力旋流式喷嘴雾化效果进行实验研究,通过粒径分布图与跨径值对液滴雾化均匀度进行定性与定量评估。结果表明:随着液滴的下降,小粒径液滴的数量增加,液滴粒径分布均匀性变差;不同孔径的压力旋流式喷嘴,雾化场索太尔平均直径(SMD)随流量的增加而增加;本文研究的压力旋流式喷嘴,在孔径为1.5 mm、流量为0.15 kg/s时,SMD值最小,雾化效果最好。     

电场作用下液液系统中液滴变形的计算模型

基于单元变形的思路,由单元守恒方程出发,建立电场中液滴变形的数值计算模型. 在此基础上,将该模型与偶极模型相耦合,提出液滴聚结的计算方法. 由所建模型及计算方法,编制数值计算程序对几种参数下液滴的变形及聚结进行模拟计算. 结果表明,所建模型对液滴变形的预测与实验结果相符较好,对液滴聚结过程的模拟与实验结果大致相符,预测的聚结时间稍低于实验值. 如果进一步提高单元阻力的模化精度及单元离散精度,所建模型会有较好的适用性. 所建模型可实现对液滴的扁平形变形的预测. 研究结果对液滴电变形的理论分析及数值模拟具有一定的借鉴意义.     

铝合金压力铸造中压铸模水基脱模剂喷涂时液滴速度分布特征研究

研究了铝合金压力铸造中水基脱模剂喷涂压铸模具时的液滴速度分布特征．脱模剂喷涂过程可简化为圆形湍流射流和雾化过程，雾化的脱模剂液滴在射流径向方向直径大小以及液滴速度影响了模具表面的冷却强度．根据流体力学的能量和动量方程，推导出脱模剂液滴在（x，r）处的速度与该x截面的最大速度之比，并引用其他研究者的实验数据对该结果进行了验证．其结果表明，实验数据与本文结果吻合良好，采用紊流射流原理可以分析脱模剂喷涂过程的某些物理特点．     

幂律流体双股碰撞雾化特征的实验研究

为深入研究双股射流碰撞系统的雾化特性,基于双股射流碰撞雾化实验台,采用PIV测速仪,通过改变双股射流的射流不对称性、添加氮气气流扰动以及添加金属铝粒子,来实验探究上述因素对于幂律流体雾化的影响.实验结果表明:韦伯数较小时,幂律流体以一定偏心度碰撞会形成链状液膜,链结长度随偏心度增大而减小;当双股射流以不同长度撞击时,幂律流体会出现鱼骨模式,该现象在0.15%卡波姆凝胶中较为明显;添加气流扰动能增大幂律流体液膜表面波的强度,导致液膜宽度变薄、液膜边缘提前破裂,并且当韦伯数较小时,液滴索太尔平均直径减小;添加金属粒子使幂律流体强度变低,最大破碎长度变小,提前进入各个破碎模式,更早达到液滴平均直径收敛值.采用一定的偏心度,适当加入气流扰动和金属粒子,有助于改善幂律流体雾化性能.     

加热环境下丙酮/丙醇液滴的三段蒸发模型

根据光谱穿过液滴后液滴对光谱有一定的吸收的实验原理,测量了直径在2～3 mm的丙酮/丙醇液滴成分随时间的变化规律.根据液滴成分分别按照单组分蒸发模型和三段模型反推出随时间变化的液滴直径,然后与实际由视频数据处理得出的液滴实际直径做比较,结果表明,三段模型推出的理论预测值可以较好地吻合液滴实际直径.