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。     

低出口压力下喷嘴内部空化流动模拟分析

采用Ansys Fluer软件并基于Schnert与Sauer空化模型,对出口压力小于10 Pa平口喷嘴内部的空化流动进行了模拟,研究了喷射压力和喷嘴直径对喷嘴内部蒸汽体积和湍动能分布的影响.结果表明,高喷射压力(10 MPa)对喷嘴内部蒸汽体积的作用减弱,喷射压力为10 MPa时,喷嘴出口径向上的蒸汽体积大于其它喷射压力下的蒸汽体积,可获得较好的空化效果;喷嘴内的湍动能随喷射压力的增加而增加;喷嘴直径对喷嘴内部的空化流动有很大的影响,喷嘴直径越小所产生的空化流动越强烈,对比其它直径的喷嘴,直径为0.1mm的喷嘴在出口处的蒸汽体积和湍动能较大,有助于雾化质量的提高.     

喷射成形工艺中限制型喷嘴雾化气流场的数值模拟

利用CFD技术对在粉末冶金和喷射成形工艺中广泛使用的限制型雾化喷嘴的气体流场进行了计算。结果表明在限制型喷嘴中气流的会聚角度对金属液导流管前端的压力场和气体流场有很大的影响。平行气流可以在负压的作用下会聚到轴线上。随会聚角度增加,导液管前端的压力提高,金属导液管前端的压力场由负压向正压转变,气流沿导液管轴线方向速度的最大值也随会聚角的增加而增大,气流在会聚点处的动能也随之增加。限制型喷嘴的气体流场还受到金属导液管位置的影响,随导液管的伸出可以促进负压区的形成,提高抽吸力,保证金属液的顺利流出。     

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。     

昆山强威粉体设备有限公司

正产品名称:YQS超音速气流粉碎机产品原理:当压缩气体通过加料喷射器,粉碎原料进入粉碎室,在粉碎室外围有多个粉碎喷嘴,喷射超音速气流,使物料受到气流高速冲击以及物料相互碰撞,磨擦而粉碎,分级管把较粗的颗粒分离出来,粗颗粒循环返回粉碎室内继续粉碎,经过内部闭路循环粉碎后,最后在出料口可获得分布均匀的超微细粉。     

提高烟草制丝叶片加料精度的工艺研究

叶片加料是卷烟制丝工艺中重要的工艺过程,加料的均匀性和稳定性直接影响卷烟的内在质量。本文通过对加料延时、预填充方式、引射蒸汽压力、PID控制参数等进行研究和优化,结果表明:加料延时为53s,采用两次管路预填充,P=0.18,I=15s,引射蒸汽压力为2.1MPa时,加料精度合格率由66.70%提高到81.96%。     

上海细创粉体装备有限公司

产品名称：QS系列水平圆盘式气流粉碎机 工作原理：压缩空气通过均匀地分布在粉碎室周围并与粉碎室半径方向成一定角度的喷嘴,把压强能转换成速度能,产生高速气流,使通过加料喷射器连续均匀地进入粉碎室的粉体物料颗粒,互相激烈碰撞、摩擦及粉碎室内腔表面碰撞,从而达到超微粉碎的目的。     

喷雾冷却系统中雾化特性影响因素研究

为研究喷雾式蒸发冷却超级计算机中喷射压力和喷嘴口径对喷雾雾化质量的影响,采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)对成雾状况做了精确测量,分析了雾化参数——雾滴速度、雾滴粒径与喷雾压力、喷嘴口径之间的关系。研究发现:喷雾的粒径分布呈现中间小、两边大的趋势,喷雾速度呈现中间大,两边小的趋势。随着喷雾压力的增加,喷雾的Sauter平均直径(SMD)逐渐变小,雾滴粒径分布趋向均匀,同时喷雾的平均速度变大。随着喷嘴口径的减小,雾滴粒径逐渐变大,速度则先增大后减小。平均SMD与喷雾压力P之间呈指数减小,平均速度V与喷雾压力P之间呈线性关系。平均SMD与喷嘴口径和压力有很好的二元线性关系。     

多孔介质散射器对滤筒除尘器清灰性能的影响研究

现有滤筒除尘器清灰存在滤筒顶部失效,底部压力太大的缺点,提出采用多孔介质气体散射器进行干扰滤筒除尘器内清灰的流场,并采用数值方法进行计算,结果表明:喷嘴进口压力相同情况下,多孔介质气流散射器孔隙率为0.87时清灰性能最好;多孔介质气流散射器孔隙率相同情况下,喷嘴进口压力为0.5MPa时清灰性能最好。     

宜兴市精新粉体机械设备有限公司

正产品名称:无污染流化床气流粉碎机工作原理:粉碎原理是运用航天技术中的流体力学,设计成若干支超音速喷嘴,分别组装在粉碎区圆周机身上。当经处理后的纯净压缩空气经喷嘴加速后、喷射过程中载上加料系统加入机内的待粉碎物料,直射对面同一原理喷射过来的物料。形成多支喷嘴(或     

Study of the jet flow field of vacuum spray process

In this work, we study the velocity and turbulence distribution of the cone nozzle jet flow field into a vacuum chamber under different nozzle diameters and injection pressures. The simulations are carried out with using the software based on the volume of fluid method, the standard k-ε turbulence model and pressure implicit with splitting of operator arithmetic. It is found that for injection pressure lower than 10 MPa, the spray penetration increases with the increase of injection pressure. However, for injection pressure higher than 10 MPa, the spray penetration tends to reduce progressively. Moreover, the distribution of velocity and turbulence become worse than that of the spray jets with injection pressure lower than 10 MPa. The potential core, spray penetration and diffusion zone of the spray jet increase with the increase of the nozzle diameter. Furthermore, without considering the solubility of the target polymer materials, acetone solvent shows better jet flow distribution in comparison with that of chloroform and carbon tetrachloride.     

基于Fluent的气液两相流喷嘴内部流动特性仿真

目的探究气液两相流喷嘴内部流动特性及工作参数对流动特性的影响。方法测量得到气液两相流喷嘴的结构图,利用Fluent软件建立喷嘴模型,并选择流体体积(VOF)两相流模型和RNG(重整化群)k-?湍流模型,以常温状态下液态水和空气为研究介质,并以气压和液压为变量,进行多参数的流动特性分析,并引入气液比的概念。结果得到了不同时刻喷嘴内部的压力、速度及液相分布云图。其中最大压力为827 kPa,出现在出口段和进气段交叉的壁面上,由于喷嘴内部出现缩口,故出口段存在负压(?1.53 MPa);喷嘴内部最高速度出现在气液两相交汇处,为134 m/s;液相在最初迅速充满喷嘴后,逐渐与气相混合,最终出口段中心液相体积占比为0.543,混合情况良好。还得到了多参数对喷嘴内部压力、速度及液相分布的影响。结论使用软件仿真的方法得到了喷嘴内部的流动特性和多参数对流动特性的影响规律,并为进一步研究优化喷嘴结构及喷雾提供了建议和参考。     

Investigation on the atomization characteristics of a solid-cone spray for dust reduction at low and medium pressures

Water spray is the most widely used means of wet dust reduction, and its atomization parameters are directly related to the effect of dust reduction. In order to obtain the atomization properties of solid-cone spray for dust reduction, the paper used droplet velocity and particle size to characterize its atomization characteristics. The Phase Doppler Particle Analyzer (PDPA) was used to precisely measure droplet sizes and velocities of a solid-cone spray at distances of 15?cm, 25?cm and 45?cm horizontally from the nozzle outlet, using low and medium spray pressures. The results show that the droplet size was fluctuant before spray pressure increasing to 2.0?MPa and then decreased gradually with the increasing of spray pressure. The droplet velocity increased with the raising spray pressure and the velocity at 45?cm is the minimum. The droplet size measurements taken 45?cm from the nozzle exhibited more complex slope changes in particle size curve that were not existed at the closer distances spray of 15?cm or 25?cm, which implies that the near-field spray is more stable than far-field spray. This study is of important significance for further understanding the characteristics of solid-cone spray and guiding its application in dust reduction.     

蒸发式冷凝器喷嘴流量均匀性数值研究

喷嘴出口流量均匀性对蒸发式冷凝器的换热效果有直接影响。本文用FLUENT软件对40种不同工况下喷淋系统内的水流情况进行数值模拟,并比较和研究影响喷嘴出口流量均匀性的主要因素。结果表明,结构对称可使各喷淋管的喷嘴出口流量分布基本相同;小直径喷嘴的出口流量均匀性良好;喷嘴直径较大时,随总喷淋量的增大,喷嘴出口流量的差异也增大;加装压力平衡管后,喷嘴出口流量均匀性会提高。     

收缩-扩张喷管内气固两相流运动规律研究

航空飞行器在简易跑道起飞或降落时,砂尘颗粒不可避免被发动机吸入,并与高速旋转的发动机叶片发生冲撞,导致叶片冲蚀损伤,显著降低发动机使用寿命,严重威胁飞行器的安全。试验中一般采用气动喷砂的方法将砂尘粒子加速至一定速度,并冲击试验件,以模拟发动机叶片的实际冲蚀过程。喷管是实现粒子加速的关键部件,该文通过试验和数值模拟对不同入口总压条件下收缩-扩张喷管加速砂尘颗粒的情况进行研究。实验中,通过压力传感器和双盘测速分别测量了喷管内壁静压和喷管出口处的颗粒速度;数值模拟中,采用实验入口总压条件,模拟了稀疏砂尘颗粒在喷管中的气固两相流运动,并详细分析了气流运动和颗粒的受力及加速情况。研究表明:数值模拟的气流压力分布及颗粒速度均与实验结果吻合;喷嘴出口处粒子速度随入口总压的增大而增大,且总压为0.23 MPa~0.4 MPa范围时的增长速率较大,而总压为0.4 MPa~0.56 MPa范围时的增长速率较小;粒子的加速主要发生在喷管的扩张段。     

基于二值化灰度图像的大豆蛋白液喷雾相对雾化程度的研究

目的 为了更直观的评估大豆蛋白液喷雾雾化程度,辅助筛选出有效扇形面积更大、缺陷更少的喷雾,有助于研究喷雾场的雾化均匀性,以期得到均匀一致的大豆蛋白膜。方法 选取合适的阈值后,对粒子图像速度场仪（Particle Image Velocimetry,PIV）拍摄的图像进行二值化处理,划定喷涂有效区域,利用二值化图像计算喷涂雾化场区域在喷涂有效区域内的点位数占比,将数值定义为相对雾化程度,改变稠度系数、喷涂参数,研究相对雾化程度的变化趋势。结果 低稠度系数的大豆蛋白液喷雾相对雾化程度受喷涂参数的影响较小,并保持在90%以上;中高稠度系数的大豆蛋白液喷雾相对雾化程度随着喷涂流量的增加而减小,随着液压、气压的增大有增大的趋势,随着气液比的增加先增大后减小。结论 基于二值化的PIV图像处理可以有效地辅助评估大豆蛋白液喷雾场的均匀性。     

新型撞击式气液两相喷嘴雾化特性的研究

针对卷烟厂实际生产需要,对气水混合喷雾加湿系统的关键部件--喷嘴进行优化设计,研制出了一种新型的撞击式气液两相喷嘴.通过喷嘴雾化特性实验,详细讨论了气压、水压对雾滴粒径大小的影响,以及不同水压下的气、液消耗量.实验得出,气液压差为0.1 MPa时雾化技术经济效果最佳.     

Numerical simulation on gas-droplet flow characteristics and spray evaporation process in CFB-FGD tower

Nozzle arrangement in the nozzle spray system has a significant impact on the gas-droplet flow characteristics and the temperature distribution within the circulating fluidized bed flue gas desulphurization (CFB-FGD) tower, which is critical to the SO₂ removal efficiency. The effects of spray direction, nozzle number and nozzle spray angle on gas-droplet distribution and temperature distribution inside the FGD tower are investigated with numerical simulation based on a Eulerian-Lagrangian mathematical model. An optimal nozzle arrangement scheme is proposed to improve the contact between gas and water droplets and the flue gas temperature distribution. Results show that upward spray direction is beneficial to the interaction between water droplets, improving gas-droplet flow characteristics and spray evaporation process, and water droplets number trapped by tower wall could be reduced in the water droplets evaporation. With the increase in nozzle number, it is conducive to the contact between flue gas and water droplets to increase the evaporation efficiency of water droplets, as well as the uniformity of temperature distribution inside the tower. With nozzle spray angle increases from 30° to 120°, flue gas velocity decreases, water droplets number trapped by the tower wall increases. The temperature distribution at different cross-section is the most uniform when the nozzle spray angle is 60°.     

大豆蛋白喷涂液雾化粒子场实验

目的研究大豆蛋白喷涂液雾化场的粒度分布,及喷涂过程中喷涂参数对大豆蛋白液雾化液滴粒径的影响,从而在蔬菜复合纸覆膜成型过程中选择最优喷涂参数。方法利用激光粒度仪测量不同喷涂参数下大豆蛋白液喷涂雾化场的粒度分布,并通过数据分析软件Origin研究喷涂参数对大豆蛋白液喷涂雾化粒度的影响。结果喷涂参数相同时,喷涂雾化场中随着轴向距离的增加,大豆蛋白液液滴粒径先显著减小后趋于稳定;喷涂雾化场中同一轴向位置随着径向距离的增加,大豆蛋白液液滴粒径呈减小趋势。在喷涂雾化场同一测量点,随着喷涂气压的增大,大豆蛋白液液滴粒径逐渐减小;喷涂液压对大豆蛋白液液滴粒径没有显著影响。结论喷涂气压为0.2 MPa,喷涂液压为0.16 MPa,喷涂雾化场轴向30 cm平面内,大豆蛋白液雾化液滴粒径较小且均匀。