發(fā)布時間：2020-09-25 20:46

　　 本文研究對象為海水淡化液體分布裝置中的離心式噴嘴,為了探討其在不同的實際操作參數(shù)和不同的出口尺寸結構參數(shù)的情況下,所呈現(xiàn)的噴嘴內部和外部不同的流場,而進行了相關的實驗和數(shù)值模擬。 參考相關的文獻,對現(xiàn)有的離心式噴嘴進行實驗設計并搭建實驗臺。整理相關實驗數(shù)據(jù)得到結論：隨著壓力的增大,噴嘴流量也逐漸增大；一定高度范圍內,噴嘴的噴淋半徑范圍隨高度增加而增大,具有導流結構的噴嘴在中心處有最大噴淋密度,而中空離心式噴嘴中心處噴淋密度幾乎為零,在接水盤中呈現(xiàn)環(huán)形水域；隨著流量的增加條件噴淋角緩慢增大,出口平均噴淋角變化不大。 為了詳細了解其中的中空離心噴嘴內部的流動形態(tài),本文使用FLUENT6.3軟件中的VOF模型對其進行壓力和噴淋角度方面的三維數(shù)值模擬。將模擬的結果與實驗數(shù)據(jù)進行比較分析,驗證了其模型選擇的正確性,并得到結論：液體在旋流室內的不同位置,緊貼內壁的液膜厚度不同,由于中心低壓以及旋轉液膜的卷吸作用,對噴嘴出口處的大氣形成抽吸,因此中心軸線附近會出現(xiàn)一個錐形的空氣心,空氣心半徑越大,液膜越��；x、y、z方向速度表明了液體在噴嘴內部的流動情況,且入口壓力越大,出口速度也越大。 對噴嘴出口擴散角,出口直管段直徑以及出口直管段長度等尺寸結構進行改變,模擬得到結論如下：噴嘴出口擴散角越大,噴淋液錐角度越大,噴淋的范圍也越大,但是噴淋距離則是隨著噴嘴出口擴散角的增大而變小,綜合考慮噴淋范圍和噴距兩個因素,并不是出口擴散角度越大越好,其存在一個最優(yōu)值；擴散角度大,出口速度大小也變大；噴嘴中心軸線處空氣心直徑隨著噴嘴出口直徑的減小而變小,該處速度曲線有兩個躍動,第一個躍動發(fā)生在剛進入噴嘴的位置,第二個躍動發(fā)生在噴嘴出口收縮段至出口擴張段；噴嘴出口直徑越小,對噴嘴內接近出口處液體的加速作用越明顯,出口截面上的徑向速度越大；出口直管段長度會影響到出口處速度速度分布情況。
【學位單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2011
【中圖分類】：P747
【部分圖文】：

離心式噴嘴流場特性的實驗和模擬研究由此海水淡化的概念營運而生，所謂“海水淡化”亦稱之為“海水脫鹽”，其含是:將海水脫去鹽分，變?yōu)楣┤祟惿罴肮まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的淡水。而且，根據(jù)現(xiàn)有的技水平，在離海岸較近的地區(qū)或沿海工業(yè)城市以及島嶼等，利用海水來取得淡水是經(jīng)濟行的。因此，海水淡化是解決淡水資源短缺的長遠有效地途徑之一。海水淡化的意義[2]，具體在于以下幾點:(l)可以根據(jù)所需地點，所需時間、所需水量及水質進行生產(chǎn)，為淡水需要量不斷增一長提供了保證;(2)提供了某些特殊用水，如船舶與海島用水，以及特定技術要求用水等;(3)為開荒沙漠，發(fā)展缺水地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了條件;(4)利用淡化方法可以去除水中的某些危害人體健康的成分，提供衛(wèi)生飲用水(5)淡化生產(chǎn)還可以和工業(yè)廢熱、剩余電力等利用相結合，使能量達到合理有的利用程度。

經(jīng)濟并易于獲取淡水等很多特點，因此為應用時間最長的海水淡化方法。其中的水平管降膜蒸發(fā)器，它是在20世紀70年代發(fā)展起來的新型蒸發(fā)器，又稱為降膜蒸發(fā)器。降膜蒸發(fā)器由布液器、蒸發(fā)管、回油系統(tǒng)和排氣通道組成，見圖1.2。其中的布液器是對進入蒸發(fā)器的制冷劑進行分配的裝置，它對工質分配的均勻程度直接決定了蒸發(fā)器傳熱性能的好壞，均勻一致的噴灑分配可以使得液膜相對比較均勻，能夠提高傳熱系數(shù);而分配不均勻會使得蒸發(fā)器中的水平蒸發(fā)管處于“干燥”或是厚液膜的狀態(tài)，降低了系統(tǒng)的傳熱效率[4]。因此，液體分布器是降膜蒸發(fā)器的關鍵部件，其設計非常重要，合理與否直接影響蒸發(fā)器的料液成膜效果和傳熱效率，關系到整套設備的生產(chǎn)使用性能。 /////燕氣出口制沖劑入口布液器然發(fā)甘排氣通道圖1.2降膜蒸發(fā)器組成 Figl.2Fallingfilmevaporator底部開孔的水箱睜8]、底部開孔的水平管降，3]、燒結水平管f8]和商業(yè)噴嘴[’4一，7]是被研究者較多采用和研究的液體分布裝置形式。在這些裝置中

數(shù)值模擬方法選擇正確模型計算，并與實驗數(shù)據(jù)進行比較，驗證模型選擇正確性。在模擬的基礎上再進一步的改變結構尺寸參數(shù)，分析不同噴嘴出口尺寸參數(shù)下的噴嘴內部和外部的不同參數(shù)的變化。具體研究路線如圖1.3所示。查查閱參考相關的文獻 獻 lllll尸 尸實實驗臺 iii受計和搭建 建旋旋流噴嘴相關參數(shù)的實驗 驗 實實驗數(shù)據(jù)的處理和總結 結 中中空旋流噴嘴的模擬計算 算實實驗與模擬數(shù)據(jù)的對比 比 模模擬不同出口尺寸結構的噴嘴 嘴 分分析噴嘴出口尺寸結果對流場的影響響 圖1.3研究路線圖 Fig.l.3Sketehofresearcheourses

【引證文獻】

相關會議論文 前1條

1 郭松;沈勝強;;頂部帶螺旋結構的離心噴嘴的數(shù)值研究[A];高等學校工程熱物理第十九屆全國學術會議論文集[C];2013年

相關碩士學位論文 前2條

1 尹曉奇;離心式噴嘴空心錐噴淋特性數(shù)值研究[D];大連理工大學;2012年

2 郭松;橫管降膜布液旋流噴嘴的模擬研究[D];大連理工大學;2013年

本文編號：2827048