压力对喷嘴雾化特性影响的数值模拟

雾化特性是影响喷雾冷却效果的重要因素之一。基于DPM模型,采用数值模拟方法分析液滴速度、直径和雾化液滴数量通量与压力之间的关系。模拟结果表明:工作压力较高时,液滴在计算域内平均停留时间短,速度越大;同一压力条件下,液滴速度主要集中于一定范围之间。液滴直径SMD、VMD及NMD均随压力增大而减小,且其减小的趋势逐渐变缓。液滴数量通量与流量成正比,且与液滴直径呈三次方关系,有益于液滴在指定位置分布更加均匀,雾化效果更好。研究结果得到了压力对于喷嘴雾化的影响规律,为喷雾压力的设定和喷雾效果的优化提供了理论依据。     

气体雾化喷嘴及影响因素

气体雾化制粉是借助高速气流冲击破碎金属或合金液流,将液流破碎成微小液滴(其尺寸小于160μm)的制粉方法。气体雾化制粉是一种经济、有效的制粉技术,适用于生产锡、铅、铜、银、镍等多种金属粉末以及黄铜、青铜、不锈钢、合金钢、铁基、镍基、钴基等合金粉末。气体雾化法制取的金属或合金粉末通常为球形或椭球形,粉末细小,含氧量低,因此不仅为粉末冶金工业提供优质的原料,也为粉末的其他相关行业,如喷涂、喷焊、焊料等行业提供优质的金属及合金粉末。 雾化的全过程极其复杂,雾化效果受多种因素影     

离心式喷嘴制造误差对其雾化的影响研究

一旦离心式喷嘴结构尺寸和工作条件被确定下来,喷嘴的制造误差则成为影响喷嘴特性及雾化质量的主要因素。以喷嘴典型制造误差为研究对象,利用FLUENT软件,基于VOF(Volume of fluid)方法对喷嘴流场进行三维数值模拟。通过对计算结果的分析,得出了制造误差对喷嘴流量以及雾化角的影响规律,为喷嘴制造工艺优化和关键过程控制提供参考。     

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。     

调节阀在双流体雾化喷嘴控制上的应用

根据半干法脱硫系统中双流体雾化喷嘴控制的要求,介绍了对调节阀的选型、口径计算及控制方式的实现,阐明了通过调节阀实现对双流体雾化喷嘴进行控制的一种应用方法.     

一种造雪机核子器喷嘴的喷雾性能的仿真分析

为研究一种造雪机核子器喷嘴的喷雾性能,建立了该种喷嘴的三维模型并进行了网格划分处理,利用VOF模型及k-ε双方程模型对该喷嘴的喷射雾化过程进行数值模拟,在喷射速度、液相分布等多个方面对其喷雾性能进行了分析.为造雪机核子器喷嘴的选型提供重要的参考依据.     

空气雾化喷嘴对胶雾化效果的模拟研究

通过仿真软件Fluent研究空气雾化喷嘴对聚氨酯胶的雾化效果,选择喷嘴的混合区和喷嘴出口下游的雾化区为计算区域,对计算区域的气相流场、两相流流场分别进行模拟,得到不同气相进口速度下计算区域的速度场、压力场的变化规律,胶滴达到较好雾化状态时的时间,以及胶滴在啧嘴出口下游不同距离截面上粒径百分数分布情况;同时分析了不同气相...     

流量对离心式喷嘴雾化特性影响的试验研究

在离心式喷嘴结构设计的基础上,对该喷嘴流量的雾化性能进行了试验研究,研究结果表明该喷嘴的流量基本上跟出口压力的平方根成正比,且喷嘴的流量系数基本上不随外界压力的变化而变化,只与本身结构有关.试验结果为理论分析提供了实践依据.     

具有旋芯的高效雾化喷嘴仿真和实验研究

雾化喷嘴广泛应用于动力机械工程领域。在煤矿湿式除尘系统中,喷嘴的雾化性能决定了除尘效果,开展雾化喷嘴结构参数研究,对提高除尘效率具有重要意义。基于喷嘴气穴等因素,首先阐述了雾化机理;随后设计了一种旋流雾化喷嘴,并利用Fluent对雾化过程进行数值模拟,得出了两相流的运动规律;最后实验测量了不同入口压力下的粒径分布情况,验证了仿真结果的正确性。研究表明:旋流雾化喷嘴可以有效阻止气穴现象的产生,可提高喷嘴的喷雾效率。     

基于VOF模型的自激振荡型喷嘴CFD仿真

普通喷嘴喷出的水柱是直线型的,在普通喷嘴中加入倒U型和三角形结构,就能够使得喷嘴喷出来的水柱呈现振荡形式。利用多相流VOF（Volume of Fluid）模型模拟内建振荡结构的喷嘴的喷射流动过程,CFD仿真结果显示,喷嘴喷射的水柱呈现上下摆动的状态,和真实情况相吻合。     

不同喷口扩张比下离心喷嘴雾化特性研究

为研究喷口扩张比对航空发动机离心喷嘴雾化特性的影响,对多种结构离心喷嘴开展试验研究。用工业相机捕捉油雾场形态;用多普勒激光粒度仪测量喷嘴出口液膜速度、雾化粒径;结合数值模拟得到的液膜流动情况,对雾化性能进行详细分析。研究结果表明：随着喷口扩张比的增加,雾化锥角增大,雾化粒径减小,液膜轴向速度减小;当扩张比一定时,不同压差下雾化锥角基本一致;喷嘴下游存在三个流动区域,分别为燃油射流区、射流内侧空气区及射流外侧空气区,射流内侧形成对称的空气涡;在扩张段处液膜与壁面之间会形成分离区,当扩张比较大时,液膜可绕过分离区重新靠近壁面,且扩张比越大,液膜与壁面贴合程度越高。     

离心式喷嘴雾化特性的数值模拟

采用数值模拟的方法,对航空发动机的燃油喷嘴进行研究,模拟不同情况下喷嘴内部的气液两相的流动状况,得到了流量与压力和喷雾锥角的关系,计算结果和试验数据吻合较好,为离心喷嘴的设计和试验提供了可靠的数值计算模型。     

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。     

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。     

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。     

气液同轴离心式喷嘴雾化性能及优化设计研究

以气液同轴离心式喷嘴为研究对象,采用了一种优化后的代理模型和多目标优化算法对该喷嘴关键几何结构参数进行优化设计,得到了一个在低压状态下雾化性能更佳的新结构喷嘴.采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)对喷嘴进行流场分析,并用试验验证了CFD数值模拟的准确性.基于改进鲸鱼算法(...     

旋芯雾化喷嘴流场特性的数值模拟

为了进一步提高直通喷嘴的雾化效果,确定喷嘴内置装置对喷嘴内部流场的影响,在同一个直通喷嘴内部加入一个内置旋芯装置,对这两种喷嘴在相同的流体介质、相同的进口速度和相同的出口压力条件下做了相应的数值模拟。     

微型喷嘴的雾化性能及加工技术研究进展

微型雾化喷嘴是雾化技术中的关键零部件,主要应用于航空航天、燃油喷射、煤矿降尘和农业喷洒等领域.微喷嘴雾化性能是否达标主要取决于其加工质量,因此研究影响微喷嘴雾化性能的关键因素和加工技术对于微喷嘴生产制造意义显著.微喷嘴雾化性能的影响因素包括空化现象和微喷嘴的结构、压力和温度等参数,本文综述了影响微喷嘴雾化性能的关键因素...     

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。