喷嘴结构对真空喷射雾化性能影响研究

基于Fluent软件模拟了柱型、扇型、锥型和混合型喷嘴真空喷射射流雾化过程,研究了喷嘴结构对动压力转换、射流速度和喷嘴出口湍动能的影响。结果表明,锥型喷嘴动压力较大,可提高静压能转换效率;扇型和锥型喷嘴喷射束宽度较大,利于大面积喷射成膜;扇型喷嘴易形成空化,出口湍动能较大,有助于液滴初次雾化破碎,而混合型喷嘴的空化层厚度最小,湍流区域最大。通过分析雾化锥角与喷嘴流量系数,发现扇形和锥直形喷嘴具有较大雾化锥角,但流量系数较小喷嘴压力损失较大;喷嘴直线段会提高锥型喷嘴雾化锥角和喷嘴出口湍动能,并使扇型喷嘴的流量系数增大,但射流雾化锥角减小。最后,本文尝试构建了真空喷射射流雾化数学模型。     

高背压下平口喷嘴射流锥角影响因素分析

高背压下条件下的射流在火电的减温水喷射、燃气轮机、加压煤气化、潜艇等领域具有广泛的应用。由于高背压射流参数计算方法缺失,本文利用搭建的高背压实验系统,选取8种不同结构参数的喷嘴进行实验,研究背压、喷射压差、喷嘴长径比等参数对射流锥角的影响。分析实验结果,发现背压对射流锥角影响较大,在高背压时,背压越高,射流锥角越大;在低背压时,射流锥角受喷嘴内部流动状态影响较大,低背压时,喷嘴内部易产生空穴流动,空穴的产生促进射流锥角的增大,其影响不可忽略。     

基于Fluent模拟分析的真空下液体射流喷嘴的选型

本文以真空喷射法制备聚合物薄膜为研究背景,对其重要的发生元件喷嘴进行了选型研究.现阶段应用最为广泛的直射式喷嘴有直线型、锥形、锥直型和抛物线型四种类型,通过Fluent软件对喷嘴喷射后的液体射流流速、压力分布和湍流强度三个方面进行了模拟分析.结果表明:在相同的初始条件下,锥形直射式喷嘴其射流速度分布均匀,压力分布也比较均匀,射流流场的扩散性优于其它类型的喷嘴;此外其射流雾化后的液滴尺寸分布均匀,射流的贯穿距离较长,液体出喷嘴后湍流强度较大,射流后液体的雾化破碎效果较好,更适于制备成膜致密,膜厚均匀可控的聚合物薄膜.     

单晶LaB_6尖锥几何结构对场发射性能影响的CST模拟

单晶LaB_6尖锥有望成为理想的场致电子发射阴极,采用三维粒子模拟软件Computer Simulation Technology(CST)对尖锥曲率半径在0.1~10μm范围内的系列单晶LaB_6尖锥阴极的场致发射特性进行了模拟。研究结果表明,单晶LaB_6尖锥的电子发射轨迹为倒立锥形,锥尖处电位线最密集且场强最大,且随锥尖曲率半径的减小,锥尖处场强增大,发射电流增大。当LaB_6尖锥的锥角40°,锥高Ht=2 mm,锥尖曲率半径Rt=0.1μm时,尖锥获得最佳场发射性能:电场强度E=7.22×107V/cm,发射电流I=25.5μA。为具有优良场发射性能的单晶LaB_6尖锥场发射阴极的几何结构设计和加工提供了理论指导。     

蒸汽喷射泵超音速流体三维模拟研究

利用大型流体力学软件FLUENT，对不同结构尺寸和边界条件的蒸汽喷射泵喷嘴内超音速流场进行了3D模拟。探讨了流场内压力和速度的相互作用及其分布规律；讨论了热力学参数和几何参数对流场特性的影响规律；并分析了喷嘴内影响喷射器性能的激波产生的因素。基本上与Dayton和石井博的研究结果一致。     

自封闭低电压真空微电子二极管阵列研究

对真空微电子二极管阵列的结构及其制造工艺技术进行了研究，重点集中在该类器件的核心，即场致发射尖锥阵列的制造及自封闭真空空腔形成技术的研究。采用不同的阴极发射尖锥材料，在优化的几何结构和工艺条件下研制成功了性能良好的自封闭低电压真空微电子二极管阵列，在U≤5V条件下，对Mo锥和Ti锥分别获得3．7μA每尖锥和9．5μA每尖锥的发射电流。同时对真空微电子二极管阵列的结构参数与电流-电压特性间的关系，影响场发射特性的各种因素进行了分析讨论。     

自封闭低电压真空微电子二极管阵列研究

对真空微电子二极管阵列的结构及其制造工艺技术进行了研究，重点集中在该类器件的核心，即场致发射尖锥阵列的制造及自封闭真空空腔形成技术的研究。采用不同的阴极发射尖锥材料，在优化的几何结构和工艺条件下研制成功了性能良好的自封闭低电压真空微电子二极管阵列，在Ｕ≤５Ｖ条件下，对Ｍｏ锥和Ｔｉ锥分别获得３．７μＡ每尖锥和９．５μＡ每尖锥的发射电流。同时对真空微电子二极管阵列的结构参数与电流－电压特性间的关系，影     

真空喷射雾化过程中喷嘴口的流动模型计算与数值分析

在真空喷射法制备薄膜的过程中,射流效果如何主要取决于喷嘴的结构。不同的喷嘴对液体射流雾化的影响不同,其作用效果主要取决于喷嘴中喷口的形状,通过对三种不同喷嘴喷口形状的流动模型的建立和数值分析可知锥直型喷口其水蒸气的体积分数变化较小,雾化效果最好且成膜的质量最高。     

三喷嘴蒸汽喷射泵的三维数值模拟研究及分析

蒸汽喷射泵的操作工况在偏离设计值时,喷射性能会严重恶化。本文借助连续介质力学数值模拟工具-STARCCM+,对三喷嘴蒸汽喷射泵内部流场进行了三维数值模拟。分析了操作参数(背压、工作蒸汽压力和引射蒸汽压力)对其喷射系数的影响,并与相同工况下单喷嘴蒸汽喷射泵进行对比。此外,对三喷嘴蒸汽喷射泵的结构参数(喷嘴轴线的汇交点位置)进行了考察。结果表明,在工作蒸汽变工况操作条件下,三喷嘴蒸汽喷射泵能够保持稳定、可靠运行;在相同工况下,三喷嘴蒸汽喷射泵的临界背压值小于单喷嘴。在多喷嘴蒸汽喷射泵的设计中,各喷嘴轴线的汇交点位置存在一最佳值。     

射流抛光喷嘴的设计

喷嘴的结构和造型决定了冲击射流的动力特性和壁面流动特性,对抛光效果有很大影响.本文提出采用锥柱型喷嘴进行射流抛光能获得较好的射流特性.分析了射流抛光过程对射流特性的要求,提出了射流抛光喷嘴的设计原则,研究了不同几何造型喷嘴的射流特性,对射流喷嘴的不同结构和几何参数对射流特性的影响进行了仿真,模拟结果表明收缩角为13°、长径比为4的锥柱型喷嘴,其射流出口断面流速分布均匀、紊动强度低和磨粒浓度分布均匀,最适合应用于射流抛光.