內混式空氣霧化液體碎裂模型研究及驗證
發(fā)布時間:2023-05-21 23:32
內混式空氣霧化過程復雜,無法對其一次霧化過程特征參數進行直接測量,因而對其碎裂過程缺乏系統(tǒng)完善的結論。以工業(yè)中常用的內混式空氣霧化噴嘴為載體,本文主要進行一次霧化液體碎裂過程模型研究。首先對比分析現有液膜模型、一次霧化過程模型的優(yōu)劣,根據實際霧化過程進行模型優(yōu)化;然后將優(yōu)化結果作為二次霧化過程模擬的輸入參數,對二次霧化過程采用仿真方法進行研究;最終將模型計算結果、仿真分析結果與試驗結果進行對比。為了驗證所建立模型的有效性,本文進行了近噴口處液體碎裂形態(tài)、噴霧錐角、近噴口處和軸向15cm處噴霧粒徑和尺寸分布的試驗研究,得到了重復性較好的試驗結果,證實隨ALR增大,液體碎裂長度縮短,碎裂過程越發(fā)迅速;所得噴霧錐角先增大后減小;所得液滴粒徑隨之減小,霧化效果變好。與試驗結果對比后,發(fā)現以等熵過程為基礎的環(huán)膜模型能更好預測內混式空氣霧化過程中液膜厚度的特征;優(yōu)化后的表面波模型、辮狀模型和Takeshi模型可以有效預測一次碎裂液滴SMD,其中以可壓縮環(huán)境下環(huán)狀射流穩(wěn)定性理論為基礎的表面波模型能更準確預測一次碎裂后霧場液滴的SMD;大ALR條件下,以本文碎裂模型計算所得SMD為初始參數值,可使FL...
【文章頁數】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 內混式空氣霧化技術概述
1.2.1 內混式空氣霧化簡介
1.2.2 內混式空氣霧化機理
1.3 內混式空氣霧化國內外研究現狀
1.4 液體碎裂模型簡介
1.5 主要研究內容
第二章 內混式空氣霧化試驗研究平臺
2.1 噴霧系統(tǒng)平臺介紹
2.1.1 氣液供給系統(tǒng)
2.1.2 噴射系統(tǒng)
2.1.3 液體碎裂特性及錐角測量系統(tǒng)
2.1.4 粒徑尺寸及分布特性測量系統(tǒng)
2.2 試驗工況點的確定
2.3 圖像處理簡介
2.4 本章小結
第三章 內混式空氣霧化二次霧化模擬平臺
3.1 仿真平臺
3.2 湍流模型
3.3 二次霧化模型概述
3.3.1 二次碎裂模型
3.3.2 碰撞聚合模型
3.4 CFD建模及計算概述
3.4.1 模型及網格介紹
3.4.2 求解模型及邊界條件
3.5 本章小結
第四章 內混式空氣霧化一次霧化過程建模分析
4.1 孔內環(huán)狀液膜模型建立
4.1.1 液膜物理模型介紹
4.1.2 噴孔內環(huán)狀液膜物理模型選擇及優(yōu)化
4.2 一次碎裂模型建立
4.2.1 一次碎裂模型介紹
4.2.2 一次碎裂模型優(yōu)化
4.3 本章小結
第五章 液體碎裂過程模型的驗證及分析
5.1 試驗結果分析
5.1.1 噴霧碎裂形態(tài)試驗研究
5.1.2 噴霧錐角試驗研究
5.1.3 噴霧粒徑及分布試驗研究
5.2 液體碎裂過程模型驗證
5.2.1 液膜物理模型驗證
5.2.2 一次碎裂模型驗證
5.2.3 二次霧化模型驗證
5.3 本章小結
總結與展望
全文工作總結
工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文
致謝
本文編號:3821620
【文章頁數】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 內混式空氣霧化技術概述
1.2.1 內混式空氣霧化簡介
1.2.2 內混式空氣霧化機理
1.3 內混式空氣霧化國內外研究現狀
1.4 液體碎裂模型簡介
1.5 主要研究內容
第二章 內混式空氣霧化試驗研究平臺
2.1 噴霧系統(tǒng)平臺介紹
2.1.1 氣液供給系統(tǒng)
2.1.2 噴射系統(tǒng)
2.1.3 液體碎裂特性及錐角測量系統(tǒng)
2.1.4 粒徑尺寸及分布特性測量系統(tǒng)
2.2 試驗工況點的確定
2.3 圖像處理簡介
2.4 本章小結
第三章 內混式空氣霧化二次霧化模擬平臺
3.1 仿真平臺
3.2 湍流模型
3.3 二次霧化模型概述
3.3.1 二次碎裂模型
3.3.2 碰撞聚合模型
3.4 CFD建模及計算概述
3.4.1 模型及網格介紹
3.4.2 求解模型及邊界條件
3.5 本章小結
第四章 內混式空氣霧化一次霧化過程建模分析
4.1 孔內環(huán)狀液膜模型建立
4.1.1 液膜物理模型介紹
4.1.2 噴孔內環(huán)狀液膜物理模型選擇及優(yōu)化
4.2 一次碎裂模型建立
4.2.1 一次碎裂模型介紹
4.2.2 一次碎裂模型優(yōu)化
4.3 本章小結
第五章 液體碎裂過程模型的驗證及分析
5.1 試驗結果分析
5.1.1 噴霧碎裂形態(tài)試驗研究
5.1.2 噴霧錐角試驗研究
5.1.3 噴霧粒徑及分布試驗研究
5.2 液體碎裂過程模型驗證
5.2.1 液膜物理模型驗證
5.2.2 一次碎裂模型驗證
5.2.3 二次霧化模型驗證
5.3 本章小結
總結與展望
全文工作總結
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參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文
致謝
本文編號:3821620
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