气固喷射器的三维数值模拟

采用欧拉双流体模型及颗粒动理学理论,对洁净煤发电器内的气固两相流动进行三维数值模拟.结果表明.在该喷射器的收缩段的下壁面有一明显的固体颗粒聚集区,这与实验观察到的现象基本一致;气体在喷射器中心形成一个高速射流区域,由于高速气流的卷吸作用,高速射流区的两侧有明显的回流现象;固体颗粒速度最大的地方离气体入口有一段距离.为了进一步验证模型.气固喷射器内静压分布的数值结果与实验进行了比较,结果表明:基于欧拉双流体模型的三维数值模拟结果和试验结果吻合得较好,平均误差较小,这说明该模拟方法是成功的.可为进一步研究与节能减排相关装置的气固喷射器的复杂气固流动特性提供参考.     

加压气固喷射器输送特性的试验研究

在增压气力输送系统试验装置上,对影响收缩型气固喷射器的工作特性的关键因素做了较详细的研究,试验研究结果表明,气体喷嘴位置和收缩段的收缩角对气固喷射器的最大固体输送量均有较大的影响,此外,气体喷嘴位置以及收缩段的收缩角对收缩型气固喷射器内的静压分布也均有一定的影响。     

气液喷射器性能研究及结构优化

气液喷射器的工作性能，主要在于其混合室与喷嘴出口截面比以及喷射器进出口压降的影响。为考虑结构尺寸和进出口压降对喷射器性能的影响，对气液喷射器中两流体的混合状态进行了仿真计算，对两相流体在混合环境中的压强、流速等分布图的性质开展了具体的研究，并针对不同的气液流量比、混合室长度、混合室直径的喷射器结构的特性开展了比较，得到其工作效率和压降都随气液比、混合室长度以及直径增加而升高。但在效率升高同时，压降也随之上升，导致混合管内壁流效应和流体间的摩擦阻力均增大，使其工作效率大大降低。最后利用多目标优化设计，在保持喷射器高效率同时降低其压降，得到了三组混合室直径以及长度的最佳值，与初始结构对比，使其效率平均提高了24.25%,压降平均降低了88.43%。     

加压气固喷射器内静压分布特性的试验研究

在增压气力输送系统试验装置上,对影响收缩型气固喷射器内静压分布特性的关键因素作了较深入地研究。试验研究结果表明,静压在气固喷射器收缩段入口处明显急剧上升。气固喷射器内静压随气体喷嘴位置S的增大而减小,而随收缩角α的增大而有所提高。提高气体喷嘴出口速度,气固喷射器内的最大静压值由喷射器收缩段入口处附近迁移至喷射器收缩段出口处附近。此外,气体喷嘴位置、收缩段的收缩角和输送风对收缩型气固喷射器内的静压分布的影响还与系统背压相关联。     

带压条件下气固两相输送的试验研究

以国家“八五”、“九五”重点科技攻关课题“徐州贾汪PFBC中试电站”项目为背景 ,针对加压条件下不同固气比时 ,气固两相输送的压力特性展开试验和分析研究。通过试验和分析 ,归纳总结了固气比对气固两相输送压力特性的影响     

蒸汽喷射器流动参数与性能的数值分析

通过二维流动数值计算，分析了以水蒸气为工质的喷射器内工作流体压力、引射流体压力及出口压力对喷射系数的影响；探讨了各工作参数变化对喷射系数产生影响的原因，以及激波产生的条件、激波的位置、强度，产生引射流体雍塞的条件等。结果表明：喷射器存在临界的出口压力pd，当喷射器出口压力大于pd时，喷射器的喷射系数随出口压力升高而降低；当喷射器出口压力小于pd时，喷射器的喷射系数将保持不变。在计算模拟的制冷工况范围内，工作流体压力升高，引起喷射系数降低，pd升高；而引射流体压力升高时，喷射系数与pd都升高。     

气-液喷射器工作参数的数值模拟

建立了气-液喷射器工作过程的一维稳态模型。运用数值计算方法对模型进行求解,采用Nabil Beithou等中的定解条件,计算了水为工质时的气-液喷射器内轴向压力分布。计算结果表明,本模型得到的气-液喷射器轴向压力分布与相同条件下Cattadori的实验值吻合较好；以实验结果为基准,本模型蒸汽喷嘴数值模拟结果比Nabil Beithou等的结果大为改善。对太阳能双喷射式制冷系统中的气-液喷射器进行了模拟,得到轴向压力分布和速度分布,结果表明,喷射系数随工作压力的升高而降低。     

喷射器结构分析及两类喷射器性能比较

对气力输送喷射器内部流场进行了模拟,从数值计算的角度分析了影响喷射器性能的几个重要因素,并介绍了一种新型的同心气力输送喷射器,将其与传统的气力输送喷射器进行了比较,得出了这种喷射器的优点和实际操作中需要注意的问题。     

掺气射流及冲洗-喷洒两用喷射器设计

水射流中掺入适量空气可以促进空化作用的产生,空化泡破裂时能产生瞬时高压。根据这一特点,设计了冲洗-喷洒两用喷射器。直接采用市政管网自来水作为工作流体,引射掺入适量空气,实现高效清洗和绿化喷洒两种用途。     

新型可调式喷射器性能的计算与分析

提出在喷射器喷嘴内插入喷针来调节喷射器工作参数的方案,建立了可调武喷射器性能计算模型,分析了喷嘴截面积变化对喷射系数、气体压力、气体流量等参数的影响。结果表明,通过对喷射器喉口面积的调节,可以实现把出口流量控制在一个稳定的区域内,从而减小喷射器入口参数对出口参数以至整个系统的影响。可调式喷嘴可拓宽喷射器的有效工作范围。     

喷油器结构对喷雾特性影响计算分析

将喷油嘴内部空穴流动和喷雾计算耦合在一起,首先利用一维液力计算结果为边界进行了喷油嘴内部流动计算,然后将喷油嘴内部流动计算结果作为边界条件进行喷雾模拟,包括计算所得到喷孔出口处的速度、空穴、湍流动能等,通过此方法研究了喷油器结构参数,如控制腔进油孔、出油孔和控制腔容积、针阀弹簧预紧力、控制活塞直径对喷雾特性的影响规律,结果表明:控制腔进油孔、出油孔和控制活塞直径对喷雾特性影响较大。     

应用蒙特卡洛方法对共轨喷油器进行敏感性分析

本文在AMESim软件中建立了共轨喷油器计算模型,应用蒙特卡洛方法分析了共轨喷油器重要参数对于喷油器性能(如喷油量)影响的敏感性,研究了不同工况下衔铁升程、进油量孔流量、出油量孔流量、针阀与针阀座面角度差、油嘴喷孔流量、弹簧预紧力、弹簧刚度等参数对于喷油量的影响,得到了各个工况下喷油量的波动范围及不同共轨喷油器参数对于喷油量影响的线性回归系数。     

喷油器喷嘴结构参数对空化效应的影响

基于不可压缩流体体积(volume of fluid,VOF)函数多相流模型,模拟喷油器完整喷射周期内的燃油流动和空化特性,获得喷嘴空化形成及发展的关键区域和影响空化效应的关键结构参数,并分析其对流场及空化特性的影响规律。结果表明:较小针阀升程时,在针阀锥形表面台阶和喷孔下边缘位置处发生明显空化现象,当升程增加时,空化集中分布在喷孔位置处,从倒圆处开始诱发并逐渐向下游延伸;针阀台阶夹角增大使得针阀表面台阶处和喷孔下缘的前部的局部空化增强,穴蚀更严重,且燃油流量减小;通过增大针阀座倒圆半径和喷孔直径锥度系数可有效地改善喷孔局部空化程度。     

车用天然气燃气喷射器性能的试验研究

采用天然气燃气喷射器试验装置,以空气代替天然气,对燃气喷射器喷头的不同孔径、孔数,喷头座天然气量孔和流道的不同孔径,以及天然气供气管路的不同管径和管长,做了气体流量随供气压力而变的试验研究.试验结果表明,天然气喷头的孔径和孔数对燃气的流量影响不大,其孔径与气孔分布,应主要从天然气与助燃空气的充分混合来考虑;而喷头座,除...     

基于AMESim的高压共轨喷油器的建模及分析

通过AMESim软件建模,对高压共轨喷油器进行模块化分析和仿真研究。将模拟结果与实测结果进行对比,两者变化趋势比较吻合,从而验证了模型的准确性。然后通过改变关键结构参数,探讨了该喷油器主要结构参数对喷射过程的影响,确定了保证系统稳定性的结构参数的选取原则,对高压共轨电控喷油器的设计具有一定的参考价值。     

共轨喷油器电磁阀分析

针对共轨高速电磁阀,运用FLUX软件,模拟在特定电流下,电磁阀的响应特性,从静态分析中可以看出,模拟计算得到的电磁力与真实值偏差小,计算结果可靠,由瞬态分析可得到电磁阀的响应特性如下:衔铁的开启响应时间为0.18 ms,落座响应时间为0.29 ms。     

共轨喷油器参数对喷油规律影响的仿真研究

针对一台实际的电控共轨中重型车用柴油机,以一成熟的高压共轨系统为模型,利用先进的液力计算软件Hydsim进行模拟计算,分析并预测了共轨系统喷油器主要结构参数,包括喷孔数、喷孔直径、喷油器流量系数、调压弹簧预紧力和刚度、针阀等运动件质量、进油量孔和出油量孔直径、油压活塞上方控制腔容积、喷油背压等对喷油规律的影响,为高压共轨喷油器的设计提供了参考依据。     

共轨喷油器结构参数的分析研究

阐述了共轨喷油器的工作原理,根据喷油器各部分的液力特性,将其分为容器类、压力驱动阀类、流道类、短管类4个模块,利用仿真软件AMES im建立了喷油器的仿真模型,为了验证模型的准确性,将仿真计算数据与试验数据进行了比较,结果表明:仿真模型的搭建合理,在此基础上分析了喷油器不同结构参数对喷射规律的影响。