气泡雾化喷嘴雾化的特性实验

利用Malvern 2600/3600型激光散射粒度仪对三种不同结构的气泡雾化喷嘴的雾化特性进行了实验研究,并进行了理论分析。实验发现：影响喷嘴雾化特性的主要因素有空气注入压力、空气注入截面积、气液质量流量比、出口截面积和液体流量。提高空气注入压力和气液质量流量比、增大空气注入截面积可改善雾化效果,出口截面积和液体流量的增大则降低雾化质量。三种喷嘴中,A型更适合于工业应用。     

基于马尔文法测量空气辅助雾化喷嘴雾化特性的实验研究

乏燃料后处理对核能产业的持续健康发展意义重大,其中硝酸铀酰雾化喷嘴是典型的水法乏燃料后处理工艺中的关键部件。本文以水替代硝酸铀酰作为雾化介质,基于马尔文喷雾激光粒度分析方法,测量了给定的空气辅助雾化喷嘴结构下,喷嘴在不同的空气入口压力下的雾化特性。结果发现,在雾化喷嘴入口气体压力分别为0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa三种情况下,雾滴从喷嘴喷射出来后成锥状发散,均能形成良好的雾化效果,随着雾化喷嘴入口气体压力的增大,索特平均直径在30～60μm的范围内逐渐减小,雾化锥角基本上都维持在35°～39°的范围内,基本变化不大。     

气泡雾化喷嘴雾化特性实验

利用Malvern2600/3600型激光散射粒度仪对三种不同结构的气泡雾化喷嘴的雾化特性进行了实验研究,并进行了理论分析。实验发现影响喷嘴雾化特性的主要因素有空气注入压力、空气注入截面积、气液质量流量比、出口截面积和液体流量。提高空气注入压力和气液质量流量比、增大空气注入截面积可改善雾化效果,出口截面积和液体流量的增大则降低雾化质量。三种喷嘴中,A型更适合于工业应用。     

燃气轮机离心式燃油雾化喷嘴仿真

开展离心式燃油喷嘴雾化仿真研究，为燃气轮机燃烧提供依据。利用Solidworks、ANSYS ICEM CFD软件进行离心式喷嘴外场建模和网格划分，基于FLUENT仿真完成不同压力工况下瞬态离心式喷嘴外流场数值模拟计算。对离心式喷嘴在无辅助空气作用下和有空气辅助作用下的外流场进行了数值模拟研究，分析其在13个压力点工况下（0.05 MPa、0.1 MPa、0.3 MPa、0.5 MPa、1.0 MPa、1.5 MPa、2.0 MPa、2.5 MPa、3.0 MPa、4.0 MPa、5.0 MPa、6.0 MPa、7.0 MPa）的雾化液滴分布以及性能参数的结果。研究表明：在无空气辅助下，喷嘴的雾化液滴分布都呈圆锥状分布，喷嘴在压力点工况下的整体索太尔平均直径（SMD）以及不均匀度的极大值（极小值）分别为 414.54 μm（40 μm）、0.670 9（0.487 4）；在3个不同空气压力下（10 kPa、14 kPa、20 kPa），喷嘴的雾化液滴分布都呈圆锥状分布，喷嘴在压力点工况下的整体SMD以及不均匀度的极大值（极小值）分别为35.93 μm（15.67 μm）、0.838 7（0.704 0）。本文的仿真研究为离心式燃油喷嘴应用到燃气轮机燃烧中提供了依据     

气泡雾化喷嘴及其喷雾特性

液体燃料雾化机理和雾化方法的研究,对于强化液体燃料的燃烧过程有重要的意义。气泡雾化喷嘴是一种新型的雾化喷嘴,它与常规喷嘴相比有许多优点,因此对气泡雾化喷嘴的研究具有重要价值。文中着重介绍了国内外对气泡雾化喷嘴的理论研究以及试验研究。     

基于正交试验的引射式燃烧器结构优化

引射式燃烧器的结构参数与燃气和空气预混效果之间存在非线性关系,难以获得解析表达式,而预混效果又是燃烧器的关键评价指标。为了设计预混效果更好的引射式燃烧器,利用CFD进行模拟仿真计算,并结合正交试验的方法对燃烧器的结构参数进行了优化设计,以燃烧器出口截面燃气和空气混合不均匀度为目标函数,得到了燃烧器的燃气喷嘴内径、一次烟气入口内径以及旋流叶片角度和数量的最优参数组合,优化后燃烧器出口截面的混合不均匀度降至0.015 34。     

喷嘴液滴雾化细度和喷雾角测量装置的研究

在FAM激光测粒仪的基础上,添加雾化角测量装置,建立了喷嘴雾化全性能试验台用以全面评价喷嘴的雾化性能。利用USB接口将喷嘴雾化的图像信号输入计算机,使用自己研制的图像处理软件来计算喷嘴雾化的雾化角。实现了喷嘴喷雾的雾化粒度和雾化角的快速同步测量,对装置 的可行性和实用性进行了验证。     

化工废液喷嘴冷态雾化性能实验研究

用焚烧法处理有机废液不仅有良好的经济效益，而且有重大的环境效益。但在实际使用中，经常出现废液喷嘴烧损的现象，为此以油和压缩空气为介质，对内混式化工废液喷嘴进行了实验研究，获得了这类喷嘴的流量特性曲线及实验雾化角。实验发现并获得了液流量为零的流量阻塞压力比。在实际运行中，液气压力比必须大于流量阻塞压力比，才能确保安全可靠运行，否则废液喷嘴极有可能烧损。     

基于数值模拟的汽油机喷嘴结构优化CFD分析

以5WY-2817A汽油机喷嘴为研究对象,旨在提高该汽油机喷嘴流动特性,利用UG软件对喷嘴进行实体建模,通过喷雾稳态试验对模拟计算提供边界条件。利用AVL-FIRE软件进行喷嘴稳流三维数值计算,研究了不同压力室高度、喷孔分布直径和阀座锥角对喷孔处压力与速度的影响关系。研究结果表明,压力室高度0.2mm,喷孔分布直径1.4mm,阀座锥角43°时喷孔处燃油流动特性最佳。该结构优化可作为改善喷嘴雾化性能的最佳方案。     

转炉蒸发冷却器内喷嘴雾化介质选择的数值模拟

针对转炉蒸发冷却系统内气液外混双相流喷嘴雾化介质的选择,应用计算流体力学,通过FLUENT模块主要运用VOF模型在不同压力工况下对雾化介质为水蒸气和氮气时外混喷嘴的气液流动状态进行数值模拟,通过模型x=0截面的速度云图及矢量图观测计算模拟结果,并以条件雾化角θ、质量平均直径d_(MMD)和索太尔平均直径d_(SMD)为雾化质量的判断标准。所得水蒸气雾化介质下的平均θ为74.43°,d_(MMD)为32.14μm,d_(SMD)为64.99μm;氮气雾化介质条件下的平均θ为68.13°,d_(MMD)为24.48μm,d_(SMD)为65.10μm。对三个判断标准和雾化质量的相关性进行分析,最终建议气液压力比为2的条件下,雾化介质采用氮气。     

选择性催化还原系统防沉积物堵塞喷嘴设计与喷射特性分析

针对选择性催化还原系统产生的沉积物易造成喷嘴堵塞,引起喷嘴管路背压过高及雾化喷射不均匀等问题,设计并研制了一种防沉积物堵塞喷嘴。该喷嘴通过调节喷嘴芯与螺套的锁紧量调定喷嘴的稳定喷射压力,并通过对喷嘴芯的最大开度进行机械限位,有效避免了尿素雾化喷射不均匀及NH 3逃逸等问题。对喷嘴的起闭特性与孔口径向截面的流量特性进行了理论分析,结果表明:当喷嘴因沉积物造成堵塞时,喷嘴芯开度随压力升高而增大,喷嘴孔口径向截面面积及截面质量流量也随之增大,有效提高了喷嘴内部沉积物的排出率,并降低了孔口外部沉积物的凝结风险。采用流体仿真软件Fluent对喷嘴的喷射特性进行了数值模拟,进一步探究了不同喷嘴芯开度及锥度角对喷嘴孔口径向截面面积、截面速度分布及截面流量特性的影响。最后,通过试验验证了喷嘴的喷射效果与开启压力精度。试验结果表明:采用该喷嘴后,喷嘴雾滴分布均匀,雾化效果良好,且在各稳定喷射压力下喷嘴均可以稳定开启,开启压力精度为±5%。     

带扩张段构型超声速气流中横向射流数值模拟

针对带扩张段构型的发动机燃烧室,采用欧拉-拉格朗日仿真方法研究喷注方式、喷孔参数及隔离段燃烧室构型的改变对于射流雾化效果的影响,用以更好地指导发动机设计.结果表明,在保证发动机总体流量不变的条件下,喷孔孔径减小或者喷孔总数量减少使得液气动量通量比增大,有利于同时增大单孔射流穿透深度以及液滴展向宽度.贫燃工况下如当量比为...     

K系数喷油嘴的CFD计算及试验研究

应用AVL FIRE软件,对k系数喷油嘴进行了三维流动计算,并在CA4DC2柴油机上进行了k=1.5和k=0喷油嘴的对比试验研究,试验结果表明:k=1.5系数喷油嘴全面改善了柴油机的性能指标.     

柴油耦合喷嘴内空化流动对近场喷雾影响的模拟

柴油机共轨压力的提高使空化现象快速发生而影响柴油近场喷雾的初次破碎,进而对后续燃烧和排放产生作用.因此搭建了单孔柴油喷油器内外流耦合喷嘴三维数值模型,并进行了验证.在此基础上,模拟研究了针阀开启初期不同喷油压力下空化流动对近场喷雾特性的影响.模拟结果表明,喷孔内空化发展经历了3个阶段:单相流区(Fv<0.3％)、空化发...     

基于CFD数值模拟的单通道流动分析及结构优化

为探究板式换热器内流体流动不均匀问题对换热器流体分配的影响,本文利用CFD软件对板式换热器单通道单边流流动和对角流流动进行了模拟分析,发现两种流动中都存在着流动不均匀现象,两种流动中最不均匀流动发生在进出口区与换热区交界附近,相对于平均流量差异最大可达35.9%;对角流流动中相邻截面之间的流量差异最大可达30.8%。针对模拟结果,提出改变单通道分配区域的方法,来消除部分流体分流后的压降和阻力差。优化后单边流流动和对角流流动的最大流体分配差异分别为7.7%和5.5%,极大缓解了流道中分配不均匀的问题。     

旋流喷嘴缩放型出口的流动特性

利用VOF(volume of fluid)方法对旋流式喷嘴气液两相流动进行了数值模拟.分析了缩放型出口结构功能和其内的流场特征.结果表明,喷嘴出口处液膜厚度和速度分布存在周向不均匀性.旋流室与出口段的结构连接方式较充分地利用了旋流室的加速功能,但也会造成流场方向强烈扭曲.随入口压力增大,出口液体的径向、切向和轴向速度均增大,而液体速度方向变化微小.收缩段和喉部上部对液体有加速作用;喉部能较平滑的引流;扩张段损耗了液体速度,但足够长的扩张段有控制液体喷淋方向作用.     

某型喷嘴流量特性的数值模拟

本文以某内混式气动喷嘴为研究对象,对喷嘴内部的气液双相流动进行了数值模拟,通过对计算结果的分析研究了该喷嘴气体和液体的流量特性,为今后相关喷嘴的设计工作奠定了一定的基础。