均匀进气喷嘴塔数值分析

进气喷嘴装置是影响脱硫塔内部气体分布均匀性的重要结构,气体分布越均匀,脱硫效率越高。设计出一种均匀进气喷嘴塔,并利用Fluent软件将均匀进气喷嘴塔与空心锥进气喷嘴塔内部三维流场进行了数值模拟。结果表明：均匀进气喷嘴塔内气体流动比空心锥进气喷嘴塔平稳,无大波动,且相同高度截面上的E值小于空心锥进气喷嘴塔。根据E=0.5来判断,均匀进气喷嘴塔内气体均匀度约在Y=1.5 m的高度达到标准,进而推断得出均匀进气喷嘴塔比空心锥进气喷嘴塔材料节省25%。     

温度对气体标定装置中喷嘴的特性影响

研究温度对音速喷嘴内部流场影响问题。当前研究对喷嘴性能产生影响的因素,研究湿度、入口段形状等的较多,而研究温度的较少。目前无法对喷嘴内部流场进行检测,文中提出一种计算流体力学方法,对不同温度下喷嘴内部流场进行数值模拟,研究不同温度下喷嘴内部流场情况。仿真结果表明喷嘴模型是可靠的,反应出温度变化对喷嘴特性的影响。同时仿真结果对音速喷嘴标定装置校准方法的研究有一定的参考价值。     

深海自激振荡喷嘴装置结构优化

深海采样装置的表面附着物问题严重影响设备正常工作,为解决此问题设计了深海自激振荡喷嘴装置。利用CFD仿真软件Fluent对喷嘴结构进行优化,分析喷嘴内部流场,对射流冲击壁面进行仿真,模拟出冲洗效果最好的结构,为后期水射流清洗实验提供理论依据。     

绝热式喷嘴的结构与设计

多浇口流道板的喷嘴分绝热式和加热式两种。根据液态塑料在喷嘴中的流动情况和结构特点,绝热式喷嘴又分为以下三种: 一、直通绝热式喷嘴这种喷嘴的结构如图1所示。喷嘴孔7与     

新型中低压雾化喷嘴结构特性优化研究

文章对细水雾喷嘴结构进行结构优化，提出直通螺旋细水雾喷嘴。根据优化的结构参数进行实验验证表明这种喷嘴在中低压下表现出良好的雾化特性。并归纳出主要特性参数之间的关系，为喷嘴的设计提供依据。同时对喷嘴材料进行改进，降低了成本，因而具有较大的实际应用意义。     

基于Fluent外混式气动雾化喷嘴改进与仿真研究

为了有效降低喷嘴气体能量的损耗，需要对气动雾化装置整体结构进行雾化速度和压力流场的仿真分析，通过改进局部设计来减少非必要的能量损失，以此来提高气体能量利用率，提升喷嘴雾化性能。为此，对外混式气动雾化装置的内外流场进行了数值研究。首先，对该气动雾化装置内部气相通道进行了数值模拟，找到了原设计中最大能量损失的原因；然后，根据流场的压力和速度分布规律，对壶体与喷嘴连接处的气相通道进行了局部结构改进，分析了装置改进前后内外流场的压力与速度变化情况；最后，通过模拟喷雾过程，对比了不同气压下原喷嘴和改进后的喷嘴内外流场的雾化特性，对喷嘴局部结构改进的合理性与改进后气动雾化装置性能的优越性进行了验证。研究结果表明：通过掏空雾化喷嘴主体和改变雾化喷嘴进气口形状的方式，可以有效改善气相通道的节流情况，减少气体能量的损失，缩短改进后的喷嘴气相通道内部高速气体路径，并且增加喷嘴气相出口附近的流场速度，最大增幅为11.49%;改进后的喷嘴雾化性能得到了提升，当气压在0.3 MPa附近时，其雾化效果最佳。     

超高速涡轮用超音速喷嘴流出系数的试验研究

超音速喷嘴作为重要的能量转换装置,其主要功用是将高压气体的焓降转变为气流的动能,对于特定结构类型喷嘴,当喷嘴前后压力比达到或超过某一临界值时喷嘴的流通能力达到最大值,并被喉部面积所限制,由于气体在喷嘴中流动的复杂性,喷嘴实际的流通能力与理论设计值总有一定的差别,将喷嘴实际通过质量流量与理论质量流量的比值称作喷嘴流出系数,本文通过对某产品中应用的3种结构类型喷嘴进行空气流通试验测量,得出在喉部等效面积相同情况下3种喷嘴流出系数的差别,并为后续设计及分析计算提供试验依据。     

基于视觉的航空油雾喷嘴雾化角度自动检测装置

基于视觉的航空油雾喷嘴雾化角度自动检测装置箱体内部设有光源,工业相机设置于箱体外侧,并通过内部数字I/O触发接口卡与防爆计算机连接,用于对箱体内固定的油雾喷嘴的喷雾进行拍照。工业相机通过接收外部触发信号拍摄喷雾锥角的数字图像,并发送给防爆计算机;防爆计算机对数字图像进行预处理,得到二值化图像;再对二值化图像通过Hough变换得到锥角角度的边界线,并得到锥角的角度。这种基于视觉的航空油雾喷嘴雾化角度自动监测装置解决了航空喷嘴人工手动测量的随机性,提高了准确率,保证了测量的可靠性,提高了自动化程度。     

翅片式液冷板强化换热研究

为了研究冲压翅片对液冷板传热及流阻特性的影响，采用计算流体力学的方法对由直通形翅片及锯齿形翅片两种散热翅片制成的液冷板进行分析，结果表明：在相同流量下，锯齿形液冷板的表面温度比直通形液冷板表面温度低9.09～9.17℃;在流量20 L/min下，锯齿形液冷板的平均传热热阻最小，其值为0.009 K/W;锯齿形液冷板的平均传热系数比直通形液冷板高61%～79%,锯齿形液冷板的平均传热系数最高可达4169 W/m²/K;此外，锯齿形液冷板内部流速更高，并且锯齿形液冷板流阻较直通形液冷板高6.57～25.4 kPa。     

高压除鳞喷嘴内部流场数值模拟分析

利用三维模型对喷嘴内部流场进行了仿真。通过对喷嘴内部流场的压力云图、速度矢量图等的分析,研究了喷嘴内部流场的压力和速度变化规律,并对仿真结果进行了检验,从而为改善喷嘴形状和内部结构,延长喷嘴的使用寿命,进一步提高喷嘴质量和技术特性提供合理建议。     

多种后混合磨料水射流喷嘴的数值模拟及分析比较

针对传统的后混合磨料水射流喷嘴中的磨料与水混合均匀性差,磨料射流能量低的问题。本文基于CFD欧拉多相流模型,利用Fluent软件对比磨料侧进式喷嘴、磨料中进式喷嘴以及改进的磨料中进式喷嘴在相同边界条件下计算得到的内外流场结果。分析结果表明：磨料侧进式喷嘴的磨料主要分布在速度较低的区域,未能进入高速水流内部,导致喷嘴内外流场的中心位置磨料射流能量低,磨料与水混合均匀性差;磨料中进式喷嘴很好的解决了磨料不能进入高速水流内部的问题,磨料体积分数和磨料速度从中心向外逐渐减小,射流效果明显改善;改进的磨料中进式喷嘴减小了高速水流在原磨料中进式喷嘴混合腔内的碰撞损耗,磨料在外流场的速度及动能都有一定提高。     

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。     

车灯清洗器喷嘴内流体流动的CFD分析

在建立了某车灯清洗器喷嘴内部流动的三维CFD计算模型之后,对该喷嘴内部的三维流动进行了数值模拟分析,分析了喷嘴旋芯结构参数对喷嘴的压力、出口速度等的影响。分析结果为喷嘴结构的设计提供了重要的参考依据,从而可以减少大量的实验操作。     

气液同轴自激振荡式雾化喷嘴设计与流场分析

利用气液两相作用力和自激振荡效应产生的脉冲压力能够有效提高喷嘴雾化效果。基于气液二相流原理和自激振荡脉冲射流发生机理,将气液二相流原理和自激振荡雾化效应相结合,创新性地提出了气液同轴自激振荡式喷雾方式,设计出了气液同轴自激振荡式雾化喷嘴模型,并分析了新型喷嘴的射流脉动效果和雾化性能。研究结果表明:增加气液同轴后自激振荡雾化喷嘴内部的能量聚集与释放相比以前更加稳定;在相同条件下,相比原始自激振荡雾化喷嘴,气液同轴自激振荡雾化喷嘴出口轴线上速度脉动增长大约13.9%~31%,出口平均速度峰值提高了约24.3%,流场内部气相体积分数增长约23%~30%;气液同轴自激振荡雾化喷嘴内空化现象明显,流场内的紊流和扰动剧烈,具有良好的雾化性能。     

空调通风试验台喷嘴流量测量装置误差分析

根据误差分析理论对所研制的客车空调通风试验台喷嘴流量测量装置的误差进行了分析，分析结果表明喷嘴直径测量误差对整个喷嘴流量测量装置的误差的影响较大，在可能情况下选用直径较大的喷嘴可减小测量误差，密度所引起的误差较小。在流量测量中可将密度视为常数。同时还表明，喷嘴流量测量装置中的压差测量装置的精确度对整个测量误差的影响较小，应采用准确度相对较高，精确度要求相对较小的压差测量装置。     

锥直形喷嘴喷射角度对钻杆清洗质量的影响研究

钻杆清洗是钻杆探伤检测与修复工艺之前的一道重要工序。为指导机械自动化钻杆清洗装置中设置最优的喷嘴喷射角度,以获得最佳的钻杆清洗质量,研究了喷嘴喷射角度对钻杆清洗质量的影响,选定锥直形喷嘴在初始条件和边界条件相同的情况下,使用FLUENT对锥直形喷嘴纯水射流外部流场进行了数值模拟分析。结果表明:当喷射角度为60°时,高压水射流冲击壁面中心区域具有更大的冲击力,且沿着水射流下游方向压力能更高,有利于携带污垢冲洗壁面以提高钻杆清洗质量。     

高压细水雾灭火喷嘴的雾化特性研究

高压细水雾灭火系统是采用纯水液压技术的新型灭火装置,具有无环境污染、灭火迅速、用水量少和水渍损失极小等优点,是目前国际上推祟的哈龙替代系统。运用轴对称射流边界层动量积分法,对系统关键执行元件—直射式雾化喷嘴的内部流动进行分析,对边界层厚度δ和加速因子K这两个内部流动参数进行考查;同时对一些与灭火效果有关的外部雾化特性参数如出口速度和雾滴平均粒径SMD等进行分析,得出压力是影响外部雾化特性参数的最关键因素。认为8~9 Mpa是所设计喷嘴的最低稳定雾化工作压力区域。同时,喷嘴结构参数收缩角α、收缩段长度l/d对内部流动参数、外部雾化特性参数均有影响,但不明显。试验验证了上述分析结果,优选出了适合的喷嘴内部结构。     

超高压磨料射流切割喷嘴装置研制及其应用

通过对水射流中磨粒粒子运动形式的分析,认为结构设计参数主要是磨料射流内部靶距和磨料混合管长度,试验结果表明内部靶距为12mm,混合管长度为50mm切割效果较好,据此设计并研制磨粉射流切割喷嘴装置.并验证了设计的合理性.     

均匀钎料熔滴喷射装置设计

针对现有焊球生产设备结构复杂、成本高等缺点,设计了实验室用均匀钎料熔滴喷射装置。该装置分为压力控制器、液滴生成器、气体保护装置以及冷却凝固装置四个部分。其中液滴生成器采用喷嘴局部缩径,使熔滴在表面张力差及重力的作用下实现分离,有效地简化了装置的结构,降低了成本。利用所设计的装置对Sn3.0Ag0.5Cu焊球的制备工艺进行优化,并对优化工艺参数下制备的焊球从表面形貌与球形度、焊球尺寸分布以及钎料微观组织等方面进行质量评定。结果表明：喷射压力、喷嘴到冷却介质表面的距离以及喷嘴内径是影响焊球成形的主要因素。优化工艺参数下制备的焊球尺寸均匀、表面光亮、球形度好、内部组织细密无缺陷。所设计的装置能够满足实验室研究钎料喷射过程以及焊球制备的需要。     

卸载式激光同轴送粉喷嘴的研制

为了在激光快速成形过程中获得较高的粉末利用率并有效改善同轴喷嘴工作性能,研制了一种新型的载气卸载后送粉的激光同轴送粉喷嘴。应用气固两相流理论对卸载后的粉末被喷射出喷嘴后的粉末流场进行了分析计算,研究不同结构参数对粉末流场浓度分布规律及粉末流的汇聚性能（汇聚焦距和聚焦半径）的影响规律,并进行了送粉试验研究。结果表明：同轴送粉喷嘴的汇聚性能主要受粉末流汇聚角、喷嘴半径和宽度的影响,且汇聚角影响较大;同轴送粉喷嘴采用环形直通道渐缩送粉结构和卸载载气的送粉形式,粉末流的汇聚性能明显提高,可以有效地提高粉末的利用率。建立了粉末流简化物理模型,所建模型对同轴送粉喷嘴的设计和性能优化具有一定参考价值。