制粉雾化器喷嘴的流场仿真研究

雾化制粉是制备模具修复热喷涂纳米材料的最常用方法之一,但是作为最关键制粉设备的雾化器属于非标准件,结构参数须需自行设计,特别是雾化器喷嘴结构参数的变化,对其雾化效果有明显影响,这给雾化器的设计造成了很大困难。根据实际选用的雾化器喷嘴结构参数,建立20组不同喷嘴形状、不同液体喷口外径和不同气液喷口间距的雾化器流场模型,并采用Fluent软件对雾化器进行两相流数值研究,得到喷嘴形状、液体喷口外径和气液喷口间距对雾化性能参数的影响,为制备热喷涂纳米粉末的雾化器喷嘴结构参数的优化提供了一定指导。     

基于Ｆｌｕｅｎｔ的雾化器雾滴粒径的研究

对雾化器的喷嘴结构进行研究，通过分析实验结果，得出影响液滴粒径的因素。以不同尺寸的液相通道为实验对象，通过改变轴向中心截面距、气液比、液相压力和气相压力的大小，分析以上实验参数对雾化发生器雾化后液滴颗粒大小的影响。由实验结果可知:在气液比、液相压力和气相压力的逐渐增加的过程中，液滴粒径呈现变小的趋向；在轴向中心截面距逐渐增加的过程中，液滴粒径呈现增大趋向。     

基于微量润滑磨削的双喷口喷嘴雾化仿真分析

为了减小磨削时砂轮表面气障层的影响,提高磨削液润滑和冷却的效果,设计了一种双喷口结构的喷嘴。分析了微量润滑雾化机理,采用二级雾化理论建立了雾化数学模型,对双喷口喷嘴的雾化过程进行了仿真分析,并对仿真结果进行了验证。研究结果表明：双喷口喷嘴能有效减小雾滴直径,提高磨削液的雾化效果;辅助喷口雾滴可以扰乱砂轮表面的空气环流,减小气障层对主喷口雾滴流向的影响,促使主喷口喷出的雾滴能顺利进入磨削区。     

垃圾发电用离心雾化器雾化效果及影响因素分析

雾化器是垃圾发电厂尾气净绍雾化器雾化原理的基础上,指出液滴大小是衡量雾化效果的重要指标,是影响去除硫化物效率的关键因素,同时分析影响液滴大小的主要因素,为雾化器的最经济运行提供指导.     

低温冷风深孔加工中雾化器分析

在亚干式深孔加工中,切削液的雾化是由雾化器实现的,而切削液的雾化效果则直接影响着深孔加工的效果,因此雾化器的结构参数设计十分关键。本文对新设计的低温冷风雾化器的雾化过程进行了动力学分析,同时对雾化器的总体结构与各主要结构参数进行了优化设计。     

不同结构的喷射成形雾化器雾化效果研究

通过对两种典型结构的喷射成形雾化器进行建模、仿真,分析两种结构雾化器雾化效果的优缺点。以非限制性结构雾化器为基础,研究分析在不同参数设置条件下,雾化器的雾化效果,为实际生产提供一定的选择依据。结果表明:两种结构的雾化器各有特点,但非限制性结构雾化器的雾化效果比限制性结构雾化器的雾化效果更为理想,同时验证了确保非限制性结构雾化器雾化效果较为理想的各类参数设置范围。     

真空感应气体雾化技术中紧耦合环缝喷嘴雾化过程的仿真

采用流体体积方法耦合雷诺应力模型与离散相模型结合泰勒类比不稳定性破碎模型，利用计算流体力学软件Fluent19.2,对紧耦合环缝喷嘴初次雾化与二次雾化进行全流程仿真，并进行了试验验证。结果表明：初次雾化过程使导流管底部形成环形液膜结构，液膜前端的初次雾化主要是气体射流自由边界湍流剪切的结果，并且初次雾化形成的液滴直径满足正态分布；随着分散的液滴群外侧接触气体射流，从液滴群的外侧开始向心部发生二次雾化过程，但是未接触气体射流的液滴仍保持较高的过热度。仿真得到紧耦合环缝喷嘴二次雾化后粉末的直径与试验结果吻合较好，相对误差小于5%,验证了仿真的准确性。     

活塞式压缩机喷水蒸发冷却中液滴雾化的研究

活塞式压缩机的喷水蒸发冷却是节能的一种有效途径。本文针对该冷却方法中的一个关键问题:喷雾的细化,阐述理论分析计算喷雾液滴直径对蒸发冷却效果的影响:拟订喷水系统;设计雾化器;测量喷雾液滴直径、分析滴径谱。本文采用的两种雾化器能获得平均直径为30μ左右的雾化效果,大大优于国外研究者推荐采用的离心式雾化器。给出它用于压缩机喷水蒸发冷却时经济效益的实验结果及喷雾粒度不同时,压缩机蒸发冷却效果的比较。     

平板铝热管微沟槽吸液芯的制备及毛细性能研究

采用犁切-挤压(P-E)和表面化学加工相结合的方法制备出一种新型的铝沟槽吸液芯结构,通过毛细上升红外测试方法对其毛细性能进行测试表征,研究不同的CuCl_2溶液浓度和浸泡时间对吸液芯结构毛细性能的影响。研究结果表明,化学加工后的铝沟槽吸液芯的毛细性能显著提高,其最大毛细上升高度可达49.3 mm,相比于未经化学加工的犁切沟槽,其毛细上升高度提高约79.3%;当CuCl_2溶液浓度超过1mol/L时,浸泡时间和溶液浓度对铝沟槽吸液芯的毛细压力影响较小。该方法能够简单、有效的提高铝沟槽吸液芯的毛细性能,为平板铝热管吸液芯的制备提供了一种新手段。     

气雾化法制备3D打印金属粉末的工艺研究进展

气雾化法制备的金属粉末粒径小,成分均匀,球形度高,流动性好,该方法已成为3D打印球形金属粉末的主要制备方法。然而,气雾化是一个多相流相互耦合作用的复杂过程,细微因素的改变可能导致粉末特性的改变,而粉末特性对3D打印件性能具有决定性的影响。综述了气雾化过程中金属液过热度、气液流量、雾化介质种类、雾化气体压力和温度、雾化器喷嘴构型和导液管几何结构等对粉末特性的影响规律,并对3D打印金属粉末材料及制备技术的发展方向进行了展望。     

配备下限流导液管的环缝喷嘴雾化能力研究

高品质金属粉末是众多制造领域中的基础材料,微细粉末成型的关键技术在于气雾化制备阶段,而喷嘴及导液管结构和雾化工艺参数对气雾化粉末的质量有重要影响。基于高速射流流体动力学的数值模拟方法研究了雾化压力、雾化气体温度、导液管下口直径与伸出长度对配备下限流导液管环缝喷嘴雾化能力的影响,通过喷盘流场检测验证模型的可靠性。结果表明：环缝喷嘴装配下限流导液管临界入口压力为128.1 kPa,雾化压力2.0 MPa时既能有效增大雾化腔内的气体最大速度和降低最低温度,又能防止过高压力造成返喷而影响气雾化顺行。此外,在极限雾化压力2.0 MPa下,通过增大雾化气体温度、下限流导液管下口直径由5 mm降低至1 mm以及伸出长度由0 mm增大至2 mm均能继续提升气液质量流速比而提升其雾化能力。生产实践也证实了模型的预瞻性,在此优化工艺下生产顺行且粉末粒度D50仅为23.84μm。     

基于自激振荡脉冲效应的雾化喷嘴出口流道空化特性研究

喷嘴结构及射流运动参数对液体空化流动状态有重要影响。基于空化泡溃灭的雾化机理和自激振荡脉冲喷嘴出口流道空化过程,分析空化效应对自激振荡脉冲射流雾化效果的影响。依据自激振荡脉冲雾化喷嘴结构,分析射流来流速度和脉动压力对喷嘴出口流道空化效应的影响,提出利用来流雷诺数和脉动特征值表征喷嘴出口流道空化程度,并根据自激振荡脉冲喷嘴有限元分析得到喷嘴出口流道较好空化状态的来流雷诺数和喷嘴腔室长径比。研究结果表明:当来流雷诺数在2.14×10~5~3.05×10~5内逐渐增大时,自激振荡脉冲雾化喷嘴出口流道液相体积分数先减小后增大,相应的空化程度先增大后减小。雷诺数在2.44×10~5~2.75×10~5内可以使喷嘴出口流道形成较好空化效应,尤其在2.44×10~5附近时喷嘴出口流道出现最好的空化状态;脉动特征值与喷嘴出口流道处脉动压力幅值差成正比,随着自激振荡脉冲雾化喷嘴腔室长径比增大,脉动压力幅值差值先减小后增大。当喷嘴腔室长径比为0.60~0.70时,喷嘴出口流道空化状态较好。计算结果为自激振荡脉冲射流雾化喷嘴设计提供了理论依据。     

Note: Electrohydrodynamic atomization of liquid sheet

Novel electrohydrodynamic atomization via liquid sheet is presented herein to produce monodisperse. Instead of multiple capillaries/holes used in previous publication, the spray heads with a circular slit exit, shaping the spray liquid into a thin sheet, were utilized. A number of notches were machined along the outer edge of an annular slit to bifurcate the liquid sheet into multiple jets and anchor them to establish the stable multijet operation. The liquid-sheet electrospray heads with 6, 12, and 20 notches were investigated in this study. It is observed that, for spraying liquids of low electrical conductivity, the maximal liquid flowrate of a 20-notched head is 166 times higher than that of single capillary with an inner diameter the same as the slit spacing of studied heads. The above observation evidences that the liquid-sheet electrospray technique and heads have excellent potential for high mass throughput while keeping the spray head cost low.     

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。     

MODELING OF A SOLID CONE PRESSURE-SWIRL ATOMIZER

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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。     

基于OpenFOAM的喷孔内部流动与近场雾化的数值模拟

基于OpenFOAM平台,对Schnerr-Sauer空化模型的蒸发和凝结源项进行了修正,建立了一种考虑热力学效应的空化模型,并分别采用原始模型和修正空化模型对燃油在喷孔内部的流动及喷嘴近场的雾化过程进行了模拟计算。修正空化模型与原始模型相比,喷孔内部的空化强度加强,空穴范围扩大,喷孔近场区域的未扰液核变短,燃油分裂雾化更加细小,说明修正空化模型促进燃油的初次分裂及雾化。     

喷嘴雾化流场数值仿真及结构改进研究

针对空气喷嘴形状对雾化性能影响的问题,对不同扇面结构参数下的空气喷嘴的雾化性能进行了研究,对空气喷嘴结构参数与雾化流场之间的规律进行了归纳,提出了一种空气喷嘴的结构模型,基于雷诺N-S方程与标准K-ε湍流模型以及标准壁面函数法,采用CFD方法对不同扇面孔数量及不同扇面锥角下的空气喷嘴的雾化性能进行了数值仿真,分析了空气喷嘴不同扇面参数的改变对雾化性能的影响,并通过搭建喷枪台架实验,对优选的结构模型进行了实验验证。研究结果表明,仿真结果与实验数据基本符合要求,改进后的空气喷嘴雾化性能得到了改善,为今后空气喷嘴结构的优化设计提供了一定的参考。     

旋流片对喷嘴流场特性影响的数值研究

以水为流体介质,建立了旋流喷嘴的计算流体动力学模型.通过调整旋流喷嘴旋流片的螺旋升角和通流面积等结构参数,对喷嘴雾化的压力、速度场进行计算,推导了喷嘴的雾化角,从而研究旋流片对喷嘴流场特性的影响.将数值模拟的结果与试验结果进行对比,两者基本吻合.验证了数值计算方法的正确性,对旋流喷嘴的设计具有指导意义.