超音速气流粉碎机喷嘴的模拟与实验研究

采用Matlab软件,利用工程热力学的知识设计实验室气流粉碎装置的喷嘴结构和参数,用Fluent流体模拟软件对所设计喷嘴进行流场模拟,并以此对所设计喷嘴的效果进行检验.讨论了顶锥角对超音速喷嘴的影响.通过模拟比较得到,入口压力3.5MPa、入口直径为6mm的喷嘴为设计的最佳喷嘴.对于设计出的超音速喷嘴,顶锥角在8°～12°之间变化时,对喷嘴的性能影响不大.用所设计的喷嘴对重质碳酸钙进行粉碎实验的研究,证明了所设计的喷嘴的粉碎能力,同时得到了其粉碎重质碳酸钙的最佳工艺参数:即在入口压力为3.8MPa,靶距为25mm,管距为1 mm的工艺条件下,可将平均粒径为300μm的重质碳酸钙粉碎至20μm以下.     

旋流压力式喷嘴低压喷淋液滴粒径的实验研究

以自来水为喷淋介质,对旋流压力式喷嘴低压喷淋液滴粒径进行了测试,分析了压力、喷孔直径和喷嘴流量对液滴索特平均直径(d_(SMD))的影响规律,研究了旋流压力式喷嘴液滴尺寸的分布规律。采用跨径(K)和均匀度指数(N)来揭示喷嘴低压喷淋质量。实验结果表明,d_(SMD)较大,超过250μm；d_(SMD)随喷孔直径增大而增大,随压力和喷嘴流量增大而减小；喷淋液滴尺寸分布均匀性较好,K小于0．65,N大于4。实验结果可以为旋流压力式喷嘴设计和改进提供重要的实验依据。     

Y型油喷嘴混合孔内压力特性的实验研究

本文以压缩空气和变压器油为工质对Y型油喷嘴混合孔内压力特性进行了实验研究。研究结果表明,对于结构已确定的油喷嘴,影响混合孔内压力的运行因素主要是油压(P1),气压(P2)及两者差值(P1-P2)。实验测得了相同雾化气压下不同油压时混合孔内压力的变化值,并利用数理统计的方法,整理出了这种油喷嘴混合孔内压力随油压变化的关系式。从统计关系式及实验数据相关线图的比较可以看出,两者的变化关系是非线性的。实验还测得了相同油压条件下不同雾化气压时,混合孔压力随气压的变化值,整理出了混合孔压力随气压变化的关系式。从统计规律及实验数据相关线图分析比较看出,两者的关系为线性关系。本文测得的Y油喷嘴混合孔内压力特性变化关系式,为这类喷嘴的流量特性的理论研究及设计应     

单双喷嘴雾化凝聚的实验研究

Water-droplet size and velocity measurements were taken throughout two different sprays produced by a single nozzle and two nozzles pointed towards each other. The aim of this investigation was to understand the manner in which the motion of the droplets in a spray leads to agglomeration of these droplets. It appears that the inertia of the droplets plays an important role in the redistribution of droplets throughout a spray. Larger droplets tend to concentrate at the outer portions of the spray, because they are able to maintain their radial momentum farther downstream of a nozzle, while the smaller droplets follow the airflow more closely and thus collect in the core of the spray. Agglomeration can result from both turbulent collisions and collisions due to the relative velocities of the droplets. The difference between the agglomeration rates in the sprays from a single nozzle and two-nozzles pointed towards each other was difficult to resolve in these experiments, although the results suggest that the outer portions of both sprays should be investigated more closely for evidence of agglomeration.     

喷嘴入口位置对气化炉流场影响的实验研究

为了考察气化炉炉侧喷嘴入口位置对炉内流场和颗粒浓度分布的影响规律,在新型水煤浆气化炉冷模三维实验台上进行了大量的实验研究,并与数值模拟计算结果进行了对比,结果表明,当喷嘴距气化炉顶部0.9 m时,气化炉炉内流场分布最合理,颗粒浓度分布最均匀;实验测试结果和数值模拟计算结果非常接近,进一步验证了数值模拟计算结果的准确性.实验测试结果为气化炉的设计和运行提供了参考.     

喷嘴可调式喷射器性能的实验研究

海水淡化系统中,负荷的变化要求热力蒸汽压缩器（Thermal Vapour Compressor）的流量也随之改变,但要求TVC的出口压力尽量不随之改变。因为系统的正常运行对出口压力对应的饱和温度很敏感,如果饱和温度过高,会导致系统内部结构腐蚀严重,降低使用寿命,甚至危害整个系统的正常运行。引入可调式喷射器,对其性能进行实验研究,测量并分析了喷针在不同位置时,可调式喷射器的压力、流量和喷射系数的变化。结果显示,在需要改变流量的时候可以保持喷射器出口压力基本不变。     

烟气脱硫旋流喷嘴雾化特性实验研究

石灰浆液雾化喷嘴是烟气脱硫系统的关键设备.对一种简式旋流石灰浆液雾化喷嘴的雾化特性进行了实验研究,分析了雾化压力、浆液浓度对雾化角、雾滴粒径分布的影响规律.实验表明:浓度增加,雾化角减小;而雾化压力对雾化角影响较小,雾化角在60°～70°之间;随着雾化压力的增大,雾化流量也增大;当雾化压力大于0.09 Mpa临界雾化压...     

空气助力改善气化炉激冷室喷嘴特性的实验研究

设计了4种不同结构的用于气化炉激冷室内喷雾激冷的压力雾化喷嘴,采用马尔文激光粒度分析仪和数码单反照相机分别测量了不同压差、不同水流量等工况参数下的液滴粒径(SMD)D32分布和雾化角变化规律,并对4种喷嘴进行了优化选型。研究结果表明:雾滴粒径随压力的增加而减小,随水流量的减小而减小,空气助力可以明显改善液滴的雾化质量;雾化角随压差的增大先增大后趋于平缓;当压差增大到0.4 MPa时,雾滴粒径、雾化角等参数的变化渐趋平缓。通过比较气化炉激冷室中4种压力式雾化喷嘴的测量结果,1-2号内混式空气雾化喷嘴在4组喷嘴中具有最好的雾化效果,当气压为0.8 MPa,水流量为20 L/h时,SMD极小值为16,因此优选出喷嘴1-2作为气化炉激冷室冷模实验的定型喷嘴。     

蒸发式冷凝器的喷淋化学清洗

蒸发式冷凝器比一般冷凝器更易生垢。由于其特殊的结构,只能建立喷淋式循环清洗工艺系统。本文阐述了喷淋式清洗工艺的全过程,并在实践中取得了良好的效果。     

Gas entrainment characteristics of diesel spray injected by a group-hole nozzle

In this study, gas entrainment characteristics of a diesel spray injected by a group of closely spaced two-orifices (group-hole nozzle) were investigated. Both free and wall-impinging sprays were considered. The gas entrainment characteristics of the group-hole nozzle spray were compared to those of single-hole nozzle sprays: one has the same total hole area with the group-hole nozzle, and the other has the same hole diameter. The gas entrainment characteristics of diesel sprays were investigated using a particle image velocitmetry technique coupled with a laser induced fluorescence technique (LIF-PIV technique).The spray tip penetration of the group-hole nozzle was the shortest among the applied nozzles in a free spray condition, while it was the longest in a wall-impinging condition. In the free spray condition, the gas entrainment of the spray was enhanced by the group-hole nozzle due to extensive momentum exchange with surrounding gas and superposed gas entrainment motion of the two-jets injected by the group-hole nozzle. After wall-impingement, the group-hole nozzle spray showed a stronger wall-jet vortex and increased gas entrainment compared to the single-hole nozzle sprays due to enhanced spray/wall interaction caused by the momentum interaction of the two-jets from the group-hole nozzle. Asymmetric shape of the group-hole nozzle spray resulted in an asymmetric gas velocity distribution of the spray both in the free and wall-impinging conditions.     

基于正交设计的旋流组合式喷嘴雾化性能实验

为寻求旋流组合式喷嘴雾化性能影响因素间的优化匹配方案,在分析和总结的基础上,选取旋流器的组合方式、喷头构型、进气流量和进气方式等作为主要影响因素,通过正交设计理论,安排试验方案,采用相位多普勒粒子分析仪（PDPA）对雾化性能的关键评判因素——喷雾场粒径进行了采集测量。实验结果的极差分析和方差分析表明,旋流器的组合方式对雾化粒径的影响最强,水流量次之,再次为喷头构型,而进气方式的影响最弱;此外,旋流器组合方式与喷头的交互作用产生的影响不应被忽略。     

双流体喷嘴雾化特性实验

双流体雾化降温冷却技术是将气体和液体在喷嘴内部直接混合,在高压射流作用下直接雾化,雾化的小液滴气化时带走热量,从而降低工作区域温度。喷雾冷却降温系统广泛应用于养殖、高精度建筑及机械切削加工中刀具的冷却等。影响喷雾降温冷却的关键因素是雾滴粒径和雾滴运动速度。雾滴粒径越小,其总表面积越大,易于蒸发、气化,从而产生良好的降温效果;而雾滴运动速度加快则可以进一步加快工作区域的换热过程。文章利用相位多普勒粒子动态分析仪(PDA)对4种不同喷孔直径的喷嘴进行了较为详细的实验研究,获得了影响雾滴粒径和雾滴运动速度的重要因素,得到了双流体雾化喷嘴工作的最佳压力与孔径组合,为喷雾冷却降温的研究奠定了基础。     

水泥回转窑水冷喷嘴加药防垢方法

煤粉喷嘴是水泥回转窑的主要燃烧设备，喷嘴所受辐射温度1100－1200℃，因此，喷嘴在工作过程中需进行水冷却，而水冷装置的结垢问题，直接影响设备安全稳定的运行。在煤粉喷嘴实现冷却水循环使用的同时，在冷却水中加入氢氧化钠，碳酸钠在栲胶，可以保证水冷煤粉喷嘴无垢运行和节约大量水资源。此方法经济实用，优于其他水处理方法。     

转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔喷嘴布置方式对喷淋特性的影响

采用离散相模型对新OG系统高效喷淋塔入口段及主体段喷嘴的布置方式进行数值模拟,考察了喷嘴喷射方向和喷淋层数对雾化场气流分布和降温效果的影响。结果表明,喷嘴的喷射方向和塔内的喷淋层数对雾化场的气流分布和降温效果影响较大;喷淋塔入口段采用逆流喷射时,出口截面的速度分布最均匀且降温效果最好;高效喷淋塔的主体段的喷淋层数为5时,塔内烟气的速度流场较均匀,且中心区域的气流速度为2~4 m/s,有助于延长气体与液滴的作用时间;随喷淋层数增加,塔内温度梯度变化增大,水蒸气质量分数分布与温度分布对应,塔内的平均湍动能逐渐增高。     

R134a闪蒸喷雾过程中喷管内流动形态对喷雾特性的影响

闪蒸喷雾过程中喷管内流动状态对喷雾形态及雾化效果具有重要的影响。为了观察喷管内流动状态及其对应的喷雾形态,使用高速相机对不同喷射压力条件下制冷剂R134a在石英玻璃直喷管中的流动状态及喷雾形态进行可视化研究,同时分析不同喷射压力条件下喷雾半径的动态变化情况。研究发现,喷管内的气化可以促进喷管出口处喷雾半径的迅速扩大,但同时限制了喷雾半径在喷雾过程中的进一步发展。喷管内流动状态在一定喷射压力下具有极强的不稳定性,在喷管内形成均匀的泡状流有利于形成均匀、稳定的喷雾形态。     

压力旋流喷嘴雾化滴径分布的模型预测和实验

利用激光片光荧光诱导技术（PLIF）测得不同液体流量下的压力旋流喷嘴雾化滴径分布,用平均粒径约束的三参数最大熵模型对雾化滴径分布进行预测。将理论预测分布与实验结果进行拟合,得到广义伽玛参数α随着液体流量变化的一般表达式。用拟合模型对粒径分布的特点和规律进行总结,结果表明：拟合模型能很好地预测粒径的数量分布,且不受小液滴的影响;随着液体流量的增加,液滴粒径分布范围逐渐变窄,峰值液滴粒径呈线性减小趋势,峰值液滴百分数呈线性增加趋势。     

引射雾化喷嘴性能研究

对新型引射雾化喷嘴的流量系数、雾化角、雾粒分布均匀性进行了研究,提出了喷嘴流量系数、雾化角、雾粒大小计算方法。研究表明,这些方法的计算结果与实际很接近,对新型引射雾化喷嘴的设计计算十分有益,具有重要的工程意义。     

复合中空热管冷凝侧传热特性

复合中空热管能够有效解决普通重力热管换热设备的酸露点腐蚀问题,在回收低温烟气（<200℃）余热领域有重要的应用。建立了复合中空热管传热实验平台,对复合中空热管冷凝侧传热特性进行了实验研究。实验所用热管管长1080mm,不锈钢材质,工作介质为甲醇;热管蒸发侧和冷凝侧分别采用电加热和水冷却方式,K型热电偶被用于测量管壁温度和冷却水进出口温度,真空压力传感器测量管内蒸气饱和压力;研究了充液率（15%≤V+≤40%）和蒸发侧热流密度（9.48kW/m2≤q≤37.91kW/m2）对冷凝侧传热特性的影响。结果表明：当充液率为20%时,复合中空热管冷凝侧均温性能最好,冷凝侧换热系数最大,传热性能最佳;随着蒸发侧热流密度的增大,复合中空热管有效冷凝长度增大,冷凝侧换热系数增大。实验研究为工业应用提供了基础。