柴油机喷嘴结构对喷雾特性影响的耦合模拟研究

高压共轨系统能有效地改善柴油机的喷雾质量,但随着燃油喷射压力的增加,燃油雾化过程变得更加复杂。而喷嘴内部湍流和空穴现象对喷雾雾化有重要的影响,特别是空穴现象。利用同步辐射X射线同轴相衬成像技术准确获得喷嘴几何结构尺寸,建立精确的喷嘴内部流动模型,建立起耦合喷嘴内空穴流动的耦合喷雾模型,分析喷嘴内空穴流动对燃油喷射雾化的影响。利用在高压共轨喷雾试验台架上的高压喷雾试验,验证该喷雾模型的准确性。利用该验证后的喷雾模型直接得到喷嘴结构参数,包括喷孔长径比、喷孔入口圆角半径及喷嘴压力室结构对喷雾特性的影响,得出喷孔入口圆角半径和压力室结构对喷雾的索特平均直径有较大的影响。研究结果为柴油机燃油喷射系统的优化提供了理论依据。     

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。     

离心式喷嘴雾化特性的试验研究

针对为燃气涡轮动力装置自主设计的离心式燃油喷嘴开展了试验研究工作,研究了其流量、锥角、粒径特性,以验证燃油喷嘴的性能是否满足设计需求。研究结果表明：流量相比设计值偏小,锥角、粒径满足设计需求。针对出现的问题,提出了离心式喷嘴的改进设计方案。     

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。     

压力条件对旋流槽数不同的离心式喷嘴液膜破碎及雾化的影响研究

利用粒子动态分析仪和高速摄影系统,研究不同注压下的锥形液膜流动、破碎及雾化特性,分析不同注压下液膜流动速度对液膜破碎的作用以及喷雾质量参数的变化规律,并结合相应试验数据求解了锥形液膜的色散方程,验证了注压对液膜破碎的影响.结果表明,随着注入压力增大,喷嘴流量增大,喷嘴液膜破碎长度下降,喷雾锥角先增加后趋于稳定,雾场SM...     

喷嘴喷雾角度自动检测装置设计

为了满足工程中对喷嘴喷雾角度测量的需要,采用三角法和积水容器法的综合方法,设计了一种喷嘴喷雾角度自动检测装置。通过步进电机实现喷嘴机构的水平和上下移动,利用压力传感器获得喷嘴喷雾的打击力数据,测量出雾场中各段的流量,可以确定喷雾高度H和有效喷雾距离L,从而精确地计算出喷嘴喷雾角度。     

压力对直射式喷嘴雾化影响的机理研究

为了揭示压力对直射式喷嘴雾化影响的雾化机理,针对D=0. 2 mm、D=0. 3 mm的直射式喷嘴采用实验和数值模拟研究。主要获得以下结论:压力是影响直射式喷嘴雾化的重要因素。压力越大,燃油液滴粒径SMD越小、喷雾锥角越大。直射式喷嘴的压力增大,雾化效果增强趋势逐渐降低;压力增大对一次雾化影响较大,对二次雾化影响较小。使用TAB模型的数值模拟结果能很好的预测出与实验一致的直射式喷嘴雾化特性,可应用于工程设计。     

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。     

频闪成像系统在喷油嘴喷雾特性的应用研究

运用频闪成像试验系统，对我公司生产的不同结构参数的喷油嘴喷雾特性进行比较研究，介绍了频闪成像试验系统的使用和分析方法，为我公司生产的J系列喷油嘴偶件与不同的发动机合理匹配提供了研究方法和理论指导。     

低压旋流喷嘴喷雾特性数值仿真及结果分析

为了提高旋流喷嘴在低压下的雾化效果,对影响低压旋流式喷嘴的5个因素:旋流室直径D、旋流室高度H、喷嘴出口直径d、喷嘴出口长度l和旋流室入口数量n进行了研究.以正交试验方案确定了数值模拟的16组喷嘴结构参数组合.用Gambit进行了非结构网格划分,入口边界设为压力入口,p0=0.3 MPa,用fluent 6.3进行了仿...     

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。     

低压亚超混合层燃油雾化特性数值研究

对内嵌火箭发动机低压条件下的亚超剪切混合层中的燃油雾化特性进行研究,分析总结了环境压力、气液比、韦伯数对燃油雾化性能的影响.研究过程中采用ANSYS软件,使用了可有效捕捉漩涡的RNG k-ε模型并加入了TAB二次破碎模型,在0.01 MPa～0.1 MPa中改变环境压力,并通过改变燃油入口速度改变韦伯数和气液比.研究结...     

高速钢双扫描雾化沉积工艺中喷嘴扫描频率研究

通过计算仿真并结合高速钢试验研究了喷嘴轴线在沉积盘上扫描过的花样曲线,发现仅凭提高喷嘴扫描频率或沉积盘旋转速度的方法来获得规则的圆柱形沉积坯并不合适,研究认为,喷嘴扫描频率与沉积盘旋转速率的最小公倍数是决定沉积坯最终形状和沉积坯内温度分布的关键因素,只要两者的最小公倍数足够大,即使在很低的扫描频率和沉积盘旋转速率下也可以得到规则的圆柱形沉积坯。     

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。     

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.     

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。     

使用PIV技术测量喷嘴附壁射流的冷态流场

对扁平火焰燃烧器的喷嘴布置方式进行了研究，采用粒子图像测速技术(PIV)对喷嘴附壁射流流场进行测量，探讨不同的斜面角度和喷嘴喷射角度对流场的影响，为这种燃烧器的设计提供了数据依据。     

高速齿轮喷油润滑模拟研究

建立某高速齿轮啮合对喷油润滑模型,并通过实验验证模型的正确性。对高速齿轮啮合喷油润滑进行仿真分析,研究喷油系统参数如喷油角度、喷油点和喷油流量对喷油润滑效果的影响。结果表明:在一定范围内,增大偏向小齿轮的喷油角度,有助于润滑油喷入大齿轮齿槽中,并随着齿轮的转动进入啮合区,改善齿轮的润滑效果;采用啮出侧喷油时润滑油会被啮出点的高速气流吹散,无法进入齿轮啮合区,因此高速齿轮宜采用啮入侧喷油;增大喷油流量能够增强润滑油抵御齿轮边缘高速气流影响的能力,改善润滑油在啮合区中的\"偏侧\"现象;增大喷油流量也能提升齿面油液体积分数,改善齿轮润滑状况。     

浅谈喷嘴进口压力对扩散角的影响

为确定喷嘴进口压力对喷嘴出口扩散角的影响,采用SolidWorks建模,利用Fluent对不同进口压力的同一喷嘴模型进行仿真,经分析得知喷嘴喷出硼砂的角度随进口压力的增大而增大,喷出的硼砂速度流线图也随压力的增大而变得密集。