本文研究工作的主要目的是通過實驗與數(shù)值模擬方法研究空心圓錐霧化噴嘴的噴霧特性。為此,在上海交通大學(xué)葉輪機(jī)械研究所設(shè)計建立了一通用噴霧實驗系統(tǒng)平臺。該通用噴霧實驗系統(tǒng)平臺依靠離心水泵提供噴射壓力0-20 bar、流量0-1000 kg/h之間的無級調(diào)節(jié)噴射水源。利用實驗室通風(fēng)風(fēng)機(jī)無級調(diào)節(jié)引風(fēng)風(fēng)速與流量,消除了位于靜止空氣中噴霧液滴的翻卷、反彈,為噴霧實驗測量創(chuàng)造了良好的條件。在通用噴霧實驗系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)上,首先完成了對本文研究的空心圓錐霧化噴嘴壓力—質(zhì)量流率曲線的標(biāo)定,為進(jìn)一步的噴嘴噴霧實驗與數(shù)值模擬提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文的研究工作可以歸納為以下兩個方面:（一）單空心圓錐霧化噴嘴噴霧實驗測量與數(shù)值模擬分析采用粒子圖像速度儀PIV完成了單個空心圓錐霧化噴嘴在四個噴射壓力P=4、8、12、16 bar工況下,經(jīng)過噴孔軸線豎直平面的噴霧液滴實驗測量;獲得了噴霧液滴的總體速度信息、軸向速度分量、徑向速度分量以及噴霧液滴與周圍空氣發(fā)生卷吸產(chǎn)生的渦量分布。分析討論了在不同噴射壓力工況下空心圓錐霧化噴嘴的噴霧特性。在PIV實驗測量獲得的噴霧液滴圖像基礎(chǔ)上,采用PTV分析,獲得了兩個低噴射壓力工況下的... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
圖片目錄
表格目錄
符號說明
第1章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 空心圓錐霧化噴嘴
    1.3 噴霧國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進(jìn)展
        1.3.1 噴霧實驗研究文獻(xiàn)回顧
        1.3.2 噴霧數(shù)值模擬文獻(xiàn)回顧
    1.4 本文的研究內(nèi)容
第2章 霧化機(jī)理與噴霧特性
    2.1 引言
    2.2 空心圓錐霧化噴嘴霧化機(jī)理
        2.2.1 一次霧化過程
        2.2.2 二次霧化過程
    2.3 空心圓錐霧化噴嘴噴霧特性
        2.3.1 液滴尺寸分布
        2.3.2 流量密度分布
        2.3.3 噴霧錐角
    2.4 本章小結(jié)
第3章 實驗系統(tǒng)和測量系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 通用噴霧實驗系統(tǒng)
        3.1.1 水壓傳動裝置
        3.1.2 噴嘴固定機(jī)構(gòu)
        3.1.3 供給水柜、引風(fēng)機(jī)構(gòu)
    3.2 噴霧DualPDA測量系統(tǒng)設(shè)計
        3.2.1 相位多譜勒速度儀PDA測量原理
        3.2.2 噴霧PDA測量原理
        3.2.3 本文研究使用的噴霧DualPDA測量系統(tǒng)簡介
    3.3 噴霧粒子圖像速度儀（PIV）測量系統(tǒng)設(shè)計
        3.3.1 粒子圖像速度儀（PIV）基本原理
        3.3.2 噴霧PIV測量原理
        3.3.3 本文噴霧實驗PIV測量系統(tǒng)簡介
    3.4 本章小結(jié)
第4章 空心圓錐霧化噴嘴霧化DualPDA、PIV實驗分析
    4.1 噴嘴霧化性能試驗
    4.2 雙空心圓錐霧化噴嘴DualPDA實驗結(jié)果與分析
        4.2.1 DualPDA實驗測量參數(shù)設(shè)定
        4.2.2 DualPDA實驗測量結(jié)果分析
    4.3 空心圓錐霧化噴嘴PIV實驗結(jié)果與分析
        4.3.1 PIV實驗測量參數(shù)設(shè)定
        4.3.2 單空心圓錐霧化噴嘴PIV實驗測量結(jié)果分析
        4.3.3 雙空心圓錐霧化噴嘴噴霧PIV實驗測量結(jié)果分析
    4.4 空心圓錐霧化噴嘴噴霧PTV實驗分析
        4.4.1 單空心圓錐霧化噴嘴PTV實驗測量結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 空心圓錐霧化噴嘴噴霧數(shù)值分析
    5.1 Lagrangian離散液滴模型
        5.1.1 液滴顆粒運(yùn)動控制方程
    5.2 空心圓錐霧化噴嘴噴霧數(shù)值模型
    5.3 空心圓錐霧化噴嘴噴霧數(shù)值模擬過程
        5.3.1 數(shù)值計算網(wǎng)格生成
        5.3.2 數(shù)值模擬邊界條件
        5.3.3 計算策略
    5.4 空心圓錐霧化噴嘴噴霧數(shù)值模擬結(jié)果與實驗對比分析
        5.4.1 單噴嘴噴霧結(jié)構(gòu)特征數(shù)值模擬結(jié)果分析
        5.4.2 單噴嘴液滴尺寸分布分析
        5.4.3 單噴嘴數(shù)值模擬結(jié)果與PTV實驗對比分析
        5.4.4 雙噴嘴噴霧結(jié)構(gòu)特征數(shù)值模擬結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文研究工作總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3153576