高温气流中双液滴蒸发过程实验研究

建立了液滴蒸发的实验系统,采用悬挂液滴法对高温气流中单、双液滴的蒸发特性进行研究.实验结果表明：双液滴实验时的液滴蒸发过程与单液滴蒸发过程类似;液滴间相互作用使液滴周围蒸汽的浓度增大,气液传质浓度差减小,液滴与周围环境的传质速度降低,使蒸发速率减小;在纯辐射环境中液滴间相互作用对蒸发过程的影响较强,在辐射对流环境中液滴间相互作用对蒸发过程的影响较弱.     

基于分子动力学的燃油液滴超临界蒸发特性

基于分子动力学模拟的方法,对氮气环境中单个烷烃液滴的蒸发过程进行了模拟研究,揭示了液滴在亚临界和超临界条件下液滴蒸发特性的显著差异．对正十二烷液滴在氮气环境内的蒸发过程进行分子动力学模拟,结果表明：在超临界温度和压力条件下,液滴的温度持续上升,能够超过燃油组分的临界温度;此时,液滴与周围气相区的密度差异近乎消失,气-液相交界变得难以辨别,明显不同于亚临界条件下典型的气-液两相蒸发特征;蒸发速率随环境温度的升高而增大．在较低的压力范围内,升高环境压力能够提升液滴蒸发速率,但当压力达到一个特定值后,随着环境压力的升高蒸发速率反而会降低,同时液滴转变为超临界蒸发状态所需的最小压力随环境温度的升高而降低．对于双组分混合液滴,在亚临界环境条件下,液滴内的轻质组分优先蒸发;而在超临界环境条件下,液滴内各个组分近乎保持同步蒸发,两个燃油组分共同主导液滴的完整蒸发过程．     

正丁醇水溶液液滴的蒸发特性实验研究

自湿润流体是一种具有特殊的表面张力特性的二元流体,了解其蒸发传热特性对于揭示其强化传热机理十分重要.为了探究添加自湿润流体液滴的蒸发特性,采用液滴形状分析仪(DSA100)研究了不同温度(30、40、50、60℃)下铜底板上去离子水、正丁醇水溶液(质量分数为0.5％)液滴的蒸发特性.结果 表明:加入少量正丁醇溶液并不影...     

生物燃料液滴蒸发和燃烧试验研究进展

液体燃料液滴的蒸发和燃烧过程是发动机实现高效清洁燃烧的重要环节。本文通过对比飞滴法、悬浮法、依附法和悬挂法4种常用液滴蒸发和燃烧试验研究方法,阐述和分析了每种方法的优缺点。从液滴蒸发和燃烧特性两个方面展开综述,详细介绍了发动机替代燃料液滴的蒸发和燃烧研究进展及存在的主要问题。最后对液滴蒸发和燃烧试验研究的未来发展方向进行了展望,期望为发动机清洁高效燃烧的研究提供借鉴和参考     

醇酯类燃料液滴蒸发特性的影响研究

文章设计了液滴蒸发试验装置,选用硝酸酯作为十六烷值改进剂,在高温管式炉上通过挂滴法观察了单个硝酸酯-甲醇溶液液滴的蒸发过程.采用高速摄像机和图像处理技术,研究了硝酸酯掺混比和环境温度对硝酸酯-甲醇溶液液滴蒸发特性的影响规律.研究结果表明:在液滴蒸发过程中,液滴的蒸发基本符合D2定律;当硝酸酯的掺混比为10％,温度从10...     

中高温对流环境下脱硫废水单液滴蒸发特性的实验研究

为了探究脱硫废水液滴的蒸发机理,采用单液滴蒸发实验台研究了中高温环境下脱硫废水液滴的蒸发特性,分析了废水液滴在对流干燥过程中的蒸发特性及干燥温度、水质和初始粒径对其的影响规律;采用集中参数反应工程(L-REA)模型整理数据,建立了基于活化能的废水液滴蒸发动力学模型。结果表明：脱硫废水液滴蒸发期间由于表面溶质富集存在明显成壳与降速蒸发现象,成壳后剩余水分因升温而快速汽化,导致壳层膨胀与部分破碎;升高干燥温度和减小初始粒径有利于废水液滴蒸干,废水液滴中不溶性固体(SS)含量增加会使干燥产物粒径减小;由实验参数得到的L-REA模型能较好地描述废水液滴的蒸发历程,模型预测300℃干燥温度下,单液滴初始粒径50μm的液滴总蒸发时长在0.05 s以内。     

乙醇对棕榈酸甲酯液滴蒸发特性的影响研究

由于使用化石能源带来的环境污染,寻找具有高能量密度的环保型生物燃料成为研究热点之一。采用挂滴法研究常压下温度为773 K和873 K时含有不同乙醇浓度（10%、20%、30%和40%）的棕榈酸甲酯混合燃料的蒸发特性。结果表明,每种液滴在平稳蒸发阶段都符合经典d²定律,当乙醇浓度达到40% 时,混合燃料液滴的寿命明显缩短,平均蒸发率显著增高,尤其在环境温度为873 K时,这种提升更为明显。     

乙醇液滴在高温氮气环境下的运动蒸发特性

为达到新型燃料发动机高效工作的目的,基于质量、动量、能量方程,对单个乙醇液滴在高温氮气环境下的运动和蒸发过程建立数学模型,通过与实验数据对比,验证了模型的有效性。分析了不同环境压力下,液滴温度、速度、尺寸与时间和贯穿距离的关系。结果表明：环境压力越高,瞬态和平衡蒸发阶段时间越长,温度越高;液滴运动速度下降越快,贯穿距离越短;蒸发速度越慢,液滴寿命越长。在液滴速度连续变化的距离内,液滴温度逐渐上升,而尺寸略有膨胀。随环境压力升高,瞬态阶段的膨胀越显著。     

燃料液滴超临界蒸发综述

从常压液滴蒸发的传热传质过程出发,建立了常压液滴蒸发的数学模型。通过比较液滴超临界蒸发和常压蒸发的差异,研究液滴超临界蒸发所涉及的关键问题。以二甲基醚(DME)在氮气介质中超临界蒸发为例,介绍了状态方程法计算DME-N2体系的高压气液相平衡,在相关文献的基础上,总结了流体热物性和输运参数的变化特性。     

超临界环境下燃料液滴蒸发过程的计算研究

建立了研究燃料液滴在超临界环境下蒸发的计算模型,并对液滴的蒸发过程进行了编程计算.模型基于气液两相的守恒方程,并详细考虑了液滴表面的气液相平衡.模型采用了Peng-Robinson(PR)状态方程.计算结果表明:超临界压力下,液滴周围气体在液相中的溶解很明显.燃料液滴只有在强超临界环境中蒸发时,液滴表面才能发生由亚临界状态到超临界状态的迁移;而在弱超临界环境中蒸发时,液滴表面不会发生迁移.随着环境压力的升高,液滴寿命先是下降然后升高;而当环境温度升高时,液滴寿命不断下降.     

乙烯急冷器内急冷油雾滴蒸发理论分析

先从对流传质基本理论出发得到了单雾滴的蒸发公式,并用氮气流中正庚烷雾滴的蒸发验证了其正确性。后将该公式应用到急冷油雾滴蒸发过程计算,用Matlab6.5编程,数值计算方法求解。计算过程中急冷油物性参数随温度变化的关系式经过数据拟合获得,然后输入计算程序。最后得到了急冷油雾滴蒸发直径、温度变化曲线和雾滴内部温度分布曲线。     

半干法脱硫喷雾液滴蒸发模型的研究

半干法烟气脱硫优势明显,喷雾干燥效率直接影响其运行成本.目前的商用CPFD软件仅有纯水蒸发模型,未考虑溶质浓度对蒸发速度的影响.基于Barracude软件的反应模型,在考虑溶质材质、溶质浓度、颗粒相关系等影响因素的基础上,开发了新的蒸发模型,与查尔斯·沃斯的单液滴蒸发实验的结果对比,验证了该模型的准确性.     

含添加剂雾滴蒸发速率的实验及数值模拟

为揭示含添加剂细水雾灭火机理和评价其灭火有效性,首先建立了抛光金属热表面雾滴蒸发实验台,选用分别含30％、60％质量分数的醋酸钾添加剂的水溶液和含30％、60％质量分数的碘化钠添加剂的水溶液作为研究介质,通过压电陶瓷雾滴发生器产生均匀的细水雾雾滴,观察雾滴在热金属表面的蒸发过程,实验过程中金属表面的温度控制在50～100℃．研究表明,在给定的温度条件下,含醋酸钾和碘化钠的水溶液的平均蒸发速率要比不含添加剂的纯水慢．在此基础上,建立了单个半球雾滴的传热传质蒸发模型并进行了数值模拟,在定性上与实验结果相一致．     

液滴蒸发实验装置相似性设计

分析急冷器的操作工况,根据关键相似准数相等的原理建立了实验模型.推导出了实验所需要的操作参数的计算公式,并计算得出实验模型的关键尺寸及流速和温度等操作参数.在此基础上设计了实验装置,并详细介绍了实验装置各系统的设计原理和操作方法.     

亚临界和超临界压力下燃料液滴的蒸发特性

以实际气体状态方程为基础,建立了适用于高压下的导热系数、扩散系数等物性参数的计算方法,并将高压汽液相平衡、混合物临界点以及蒸发焓的概念引入到液滴表面的传热传质过程中,以此为基础建立了单个燃料液滴的高压蒸发模型.研究了亚临界和超临界压力下壬烷液滴在氮气中的蒸发过程及其物理控制因素,重点探讨了超临界压力下液滴蒸发过程中液滴表面自亚临界状态向超临界状态的迁移过程及迁移条件.结果表明,在亚临界压力下,液滴蒸发始终受相变控制.在超临界压力下,当液滴表面由燃料和环境气体组成的混合物达到其临界点时,液滴表面将发生自亚临界状态向超临界状态的迁移.在液滴表面迁移之后,液滴表面消失,燃料自高浓度的燃料核心向远方场的扩散过程不受相变控制.另外,随着环境温度的升高液滴表面发生迁移所需的最低环境压力逐渐降低.