低压环境下喷雾特征实验研究北大核心CSCD

对蒸馏水分别通过压力雾化喷嘴和直流喷嘴喷射到低压环境的喷雾过程进行了实验研究,分析了环境压力、工质温度、工质流量对压力雾化喷嘴喷雾锥角和直流喷嘴喷雾瞬态特征的影响。实验结果显示,当采用压力雾化喷嘴时,环境压力越低,工质初始温度越高,喷雾锥角越大;工质流量越大,工质冲转旋转叶片速度越快,喷雾锥角也越大。当采用直流喷嘴时,环境压力越低,工质温度越高,工质流量越大,液柱出现破碎所用的时间越短。直流喷嘴的喷雾现象表现为随时间生长的过程,喷雾形态经历了液柱—液柱破碎—液柱完全雾化的过程。工质温度、环境压力直接影响工质的过热度,来影响闪蒸的剧烈程度,从而改变喷雾形态。     

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。     

雾化特性及系统参数对闭式喷雾冷却系统性能的影响

搭建了以R22为冷却介质的闭式喷雾冷却实验台,通过更换3种不同的喷嘴,分析对比了不同喷嘴类型和喷雾高度下传热性能的变化规律。实验结果表明:选择喷嘴时必须同时考虑喷雾流量和雾化角度的影响;雾化角较小的喷嘴在低高度下适用性较好。同时,研究了系统参数如过冷度和充注压力对喷雾冷却传热性能的影响,得出过冷度对喷雾冷却性能有一定促进作用,但过冷度越大,促进效果越弱;表面传热系数和表面温度均随充注压力的升高而升高,因此高充注压力不适用于需严格控制温度的表面冷却。     

低压环境下闪蒸喷雾冷却不同润湿性表面的实验研究

对低压环境下闪蒸喷雾冷却不同润湿性表面的实验现象和换热特性开展研究,结果显示:喷雾至亲水表面和光滑铜表面的汽化过程分为四个阶段,即液膜形成阶段、液膜剧烈汽化阶段、固定液膜接触线的汽化阶段和液膜界面收缩阶段。进而研究了表面润湿性、环境压力、工质温度对两种表面温度变化的影响。结果表明,表面温度随时间都呈下降的趋势;亲水表面润湿性较好,喷雾阶段表面温度下降较快;环境压力越低,液体汽化越剧烈,表面的最终平衡温度也越低,但在喷雾阶段存在最佳环境压力使冷却效果最好,本文实验条件下,最佳环境压力为1.9 kPa;工质初始温度对表面最终温度影响很小。     

低压环境下闪蒸喷雾冷却不同润湿性表面的实验研究北大核心CSCD

对低压环境下闪蒸喷雾冷却不同润湿性表面的实验现象和换热特性开展研究,结果显示:喷雾至亲水表面和光滑铜表面的汽化过程分为四个阶段,即液膜形成阶段、液膜剧烈汽化阶段、固定液膜接触线的汽化阶段和液膜界面收缩阶段。进而研究了表面润湿性、环境压力、工质温度对两种表面温度变化的影响。结果表明,表面温度随时间都呈下降的趋势;亲水表面润湿性较好,喷雾阶段表面温度下降较快;环境压力越低,液体汽化越剧烈,表面的最终平衡温度也越低,但在喷雾阶段存在最佳环境压力使冷却效果最好,本文实验条件下,最佳环境压力为1.9 kPa;工质初始温度对表面最终温度影响很小。     

双介质喷嘴雾化特性数值模拟研究

目的 双介质喷嘴雾化效果直接影响烟卷加料工艺的进一步提升，通过对雾化过程进行数值模拟，方便对雾化特性进行透彻的分析，提升雾化效果。方法 采用数值模拟方法构建两相流连续相流场与DPM离散态双向耦合的数值模型，研究蒸汽压力、液体流量以及双介质喷嘴结构对喷嘴雾化特性的影响。结果 适当增加蒸汽压力，可以在不影响最大流速、颗粒粒径均匀度及颗粒中值粒径的情况下，减小雾化扩散角，小幅度地增加喷射距离，雾化细度变好，进而提高雾化效果。随着有机液流量的增加，雾化扩散角增大，喷射距离增加，雾化粒径均匀度变好，从而使雾化效果变好。液体路通流面积越大喷雾的贯穿距离越小，气路通流面积越大喷雾的雾化扩散角度越大。若需要得到较好的雾化效果，需要保证较小的蒸汽路通流面积，与此同时液路侧保持正常开度。结论 适当地提高有机液流量或者蒸汽压力，以及采用较小蒸汽路通流面积，同时液路侧保持正常开度的结构，有利于提高料液喷洒的均匀性，减少了料液的浪费，提高了烟丝制备的工艺水平。     

平口喷嘴的真空射流雾化模拟分析

基于breakup和collsin液滴破碎模型采用Fluent和Gambit软件对平口喷嘴的真空射流雾化进行了模拟,研究了环境压力、喷射压力和喷嘴直径等参数对射流雾化结构和液滴索特平均直径(Sauter mean diameter,SMD)的影响.结果表明:①随着环境压力的降低,喷射束宽度减小,射流贯穿距离和SMD增加.当环境压力小于0.01 MPa时,各雾化性能参数的变化幅度减小;②环境压力和喷嘴直径一定,随着喷射压力的增加,喷射束宽度呈先快速后缓慢增加的趋势,而射流贯穿距离近似线性增加,SMD值变化不明显;③喷嘴直径越小,喷射束宽度和射流贯穿距离越大,SMD值越小,射流雾化效果越好,更易制备出光滑致密的聚合物薄膜.     

旋芯直径对喷嘴雾化特性的影响

针对现有旋芯需要高压雾化的问题,设计一种低压下能达到同等雾化性能的旋芯喷嘴,利用激光多普勒粒子分析仪测试不同旋芯直径和流道直径时距离喷嘴1 m处雾滴的中位直径、速度和雾锥角。结果表明:当水压为0.9~1.2 MPa时,喷嘴所形成的雾滴的中位直径均小于100μm,说明了旋芯喷嘴改进的合理性;旋芯直径越大,雾滴的中位直径和速度越小,雾锥角越大。     

基于激光粒度仪测量油品喷雾粒径的方法研究

为了测量油品喷雾过程的雾化性能,通过对喷嘴雾化粒径的指标和雾化粒径测定方法的分析,利用激光粒度仪及粒径发生装置设计喷嘴雾化实验系统,并对实验系统的工作原理进行描述;在不同喷雾压力下测定煤基柴油特征平均粒径dv10、dv50、dv90、d[3,2]、d[4,3]数据。结果表明:柴油雾化过程分为形成阶段、扩散阶段、稳定阶段;喷雾压力越大,雾滴特征平均粒径dv10、dv50、dv90、d[3,2]、d[4,3]参数值越小,雾化效果越好,并且随着喷雾压力的增大,液滴雾化粒径减小的趋势变缓。     

压力型雾化喷嘴射流喷雾气-液两相流数值模拟

为了研究喷雾压力和环境气流速度对射流喷雾的雾化效果及喷雾雾场的均匀性的影响,基于流体力学理论,建立压力型喷嘴喷雾的数值计算模型,利用计算流体动力学软件Fluent对喷雾雾场进行气-液两相流数值模拟研究,并通过大量的数据统计定量分析雾滴粒径的分布情况。结果表明:在喷射压力一定时,风速越大雾滴飘移能力越强,风速过大或过小都将严重影响雾化雾场的均匀性;在一定范围内喷射压力越大,雾化效果越好,所形成的雾滴平均粒径越小。     

气-水雾化喷嘴特性实验研究

为解决冷却器换热效率低的问题,提出将气一水雾化喷嘴应用于间接蒸发冷却,实验研究间接蒸发冷却器专用扇形气-水两相雾化喷嘴的特性,获得不同压力时喷嘴的雾化角和气水流量值及其变化规律,确定出最佳的喷雾气水比和雾化角等特性参数。     

气-水雾化喷嘴特性实验研究

为解决冷却器换热效率低的问题,提出将气-水雾化喷嘴应用于间接蒸发冷却,实验研究间接蒸发冷却器专用扇形气-水两相雾化喷嘴的特性,获得不同压力时喷嘴的雾化角和气水流量值及其变化规律,确定出最佳的喷雾气水比和雾化角等特性参数。     

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。     

雾化法制备锌粉技术研究

用自行设计的限制式雾化喷嘴为核心的雾化装置,研究了在喷嘴关键结构参数（输液管的直径、喷嘴狭缝尺寸、喷射角等）一定的条件下,雾化压力及熔融温度对液锌的雾化效果的影响。结果表明,当雾化介质为Ｎ２,压力为０．４０～０．５０ＭＰａ,液锌温度为６５０℃时,液锌可以获得较好的雾化效果,通过显微镜观察和电镜扫描,发现制备的锌粉大部分为不规则形状。     

真空闪蒸喷雾冷却中非等温液滴闪蒸特性的研究

真空闪蒸喷雾冷却是利用液体工质在真空环境下相变吸热来冷却加热表面的新型冷却手段。具有散热能力强、所需工质少,与加热表面没有接触热阻等优点,在航天器电子元器件冷却方面具有广阔的应用前景。液滴闪蒸是真空闪蒸喷雾冷却闪蒸过程的重要组成部分,要研究整个真空闪蒸喷雾冷却系统的闪蒸过程就必须对液滴的闪蒸特性进行研究。本文考虑液滴闪蒸过程中液滴内部存在的温度梯度和对流的影响,采用扩散控制蒸发模型并结合导热方程,对液滴的热导率进行修正,建立了热导率修正模型计算直径为微米级液滴在毫秒量级时间内的真空闪蒸特性,并通过实验验证。研究结果表明,导热模型较等温模型能更准确地预测液滴温度的变化;液滴闪蒸导致液滴到达被冷却表面时,其温度下降明显,但体积几乎没有变化;并且,环境压力越低,液滴的初始半径越小,液滴速度越大,液滴闪蒸对液滴温度的影响越明显。     

燃油燃烧器的雾化与燃烧仿真研究

以内回油机械雾化燃油燃烧器为例进行雾化与燃烧仿真研究,研究配风对雾化锥的影响。结果表明:喷油口孔径增大时,雾化锥角增大;喷油口孔长度减小,雾化锥角增大。直流风量增大时,雾化锥被拉长,火焰变得细长;直流风量减小,雾化锥的长度被缩短,火焰变得粗短。当配风使得过氧量在2%附近时,最高温度和平均温度的值取得最大,热效率最高,因此确定合理的配风是过氧量的2%～4%。     

气液双介质喷嘴雾化特性的影响因素研究

目的 气液双介质喷嘴的应用是烟叶加料工艺的关键因素之一,通过采用现有的模拟手段实现加料过程的高精化,为优化实验奠定基础。方法 文中以外混式双介质喷嘴为研究对象,通过构建基于DPM的数值模型,研究不同蒸汽入口压力与针阀位置对喷嘴雾化的气动性能与粒径特性的影响规律。结果 研究表明,喷嘴出口通流面积越大,气流高速区离喷嘴越近,但蒸汽与料液的速度最大值并未有较大变化,此时液滴喷射距离由远变近,喷射半角由小变大。随着蒸汽压力的增大,气流速度以及高速区长度变大,蒸汽压力为0.1 MPa时,气流速度的最大值与蒸汽压力为0.4 MPa时的相差近25%;不同压力下喷射角变化范围较小,为21.5°~23.5°;除此之外,喷雾束变集中,定向性变好,有助于控制其在烟叶表面喷射的均匀性。结论 对于较近的烟叶墙,采用较大流通截面积的喷嘴结构有利于均匀地覆盖烟叶墙,相反,对于较远的烟叶墙,则适合采用较小流通截面积的结构。适当地提高压力有利于提高料液喷洒的均匀性,减少料液的浪费,提高烟丝制备的工艺水平。     

水解用活性铝粉的制备工艺研究

金属铝粉活性是制约单质铝发生水解反能的各种因素如雾化气体压力、转盘转速、金属熔体过热度等进行了实验研究.实验发现,雾化气体压力对雾化粉体粒度的影响呈倒抛物线关系,存在一个临界压力,当压力接近此值时雾化粉体达到最细;转盘转速越高,金属熔体过热度越大,活化粉体粒径越细.     

蔬菜复合纸的大豆蛋白喷涂液雾化角度研究

目的研究蔬菜复合纸的大豆蛋白喷涂液雾化角的计算方法,及喷涂过程中工艺参数对大豆蛋白喷涂液雾化角度的影响。方法运用MATLAB软件,通过图像处理方法计算蔬菜复合纸的大豆蛋白喷涂液的雾化角度,并利用响应面分析法研究喷涂参数对大豆蛋白喷涂液雾化角的影响。结果单个因素中喷涂流量和气压对大豆蛋白喷涂液的雾化角有显著影响,喷涂流量、气压及液压三者的交互作用对喷雾角度有极显著影响(0.00080.05)。通过分析软件建立了雾化角与喷涂工艺参数之间的关系模型,并得到了最佳喷涂条件。结论当喷涂流量为48.04 mL/min,气压为199 Pa,液压为151 Pa时,大豆蛋白喷涂液的雾化角最大值为138.2637°。     

鼓气强化膜蒸馏实验研究

在已有的真空膜蒸馏实验平台基础上增加鼓气装置,研究了原料液温度、流量以及鼓气强度和鼓气方式对膜通量的影响规律.结果表明,通过鼓气作用可以使膜通量得到较大程度上的提高;原料液温度、流量和鼓气强度共同决定鼓气膜蒸馏传质过程.膜通量随原料液流量和温度的增加而增加;当原料液流量和温度相同时,膜通量随鼓气流量的增加呈现先增大后减小的趋势,且温度越高这种趋势越明显;间歇鼓气较连续鼓气过程强化效果更为明显,在鼓气时间相同时,鼓气间隔时间越长,膜通量越大;在鼓气间隔时间相同时,随着鼓气时间的增加,膜通量呈现先增加后减小的趋势.