氣液兩相流噴嘴的霧化機(jī)理分析及實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-22 20:28
灑水車已成為馬路清潔灰塵的主要工具,可以降低環(huán)衛(wèi)工作勞動(dòng)強(qiáng)度,降低路面短時(shí)間內(nèi)的灰土飛揚(yáng)力度,并且具有綠化園藝的作用。目前灑水車普遍利用本車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過取力器驅(qū)動(dòng)車載灑水泵,經(jīng)過加壓后的水通過管道輸送到各個(gè)噴嘴,從而實(shí)現(xiàn)沖刷路面的功能,這里的噴嘴通常指的是單相流噴嘴。這種單相流噴嘴技術(shù)通常需要較高的供水量以增加水的壓力,從而保證噴灑的均勻度,這勢(shì)必會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi),而兩相流噴嘴技術(shù)能夠較好的彌補(bǔ)單相流噴嘴的不足,完善灑水車的噴灑功能。但兩相流噴嘴亦存在著內(nèi)部流動(dòng)復(fù)雜、霧化機(jī)理受眾多因素影響等問題,因此為了減少內(nèi)部流動(dòng)阻力提高霧化效果,對(duì)兩相流噴嘴的內(nèi)部流動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行研究分析是十分必要的。本文以一種應(yīng)用于新型灑水車的氣液兩相流噴嘴為研究對(duì)象,通過理論分析、數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究等三個(gè)方面,對(duì)氣液兩相流噴嘴的霧化機(jī)理進(jìn)行了分析和研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:理論分析方面,首先基于空氣擾動(dòng)學(xué)說確定了液滴破碎的條件及霧化參數(shù)公式。其次通過分析初級(jí)霧化和二級(jí)霧化發(fā)生的條件及過程,研究了氣液質(zhì)量比、混合腔內(nèi)流型、粘性、密度等因素對(duì)噴霧特性的影響,對(duì)氣液兩相流噴嘴的霧化機(jī)理作出進(jìn)一步的研究。最后以上述研究...
【文章來源】:山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
直流式噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖
直射式噴嘴的工作機(jī)制是基于液體的壓力勢(shì)能與液體的動(dòng)能之間的能量轉(zhuǎn)換來完成,通過將勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能迫使液體以特定的速度射出,在脫離噴嘴進(jìn)入外部環(huán)境后,又受到自身擾動(dòng)與空氣動(dòng)力擾動(dòng)的雙重作用力后,實(shí)現(xiàn)了液體的霧化過程。直射式噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1.1 所示。圖 1.1 直流式噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖直射式噴嘴霧化過程的主要能量來源于液體的壓力勢(shì)能,通過提升液體的輸送壓力,促使流體的出口速度增大,并經(jīng)過液體本身作用力及空氣擾動(dòng)作用力的影響完成液體形變的過程,從而實(shí)現(xiàn)液體的霧化。如圖 1.2 為直射式噴嘴的霧化過程示意圖。
圖 1.3 離心式噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖式噴嘴作為壓力式霧化噴嘴的一種,它的霧化效果亦與液體的壓射壓力較小時(shí),主要受液體的表面壓力影響,液體首先在噴嘴膜,在表面張力的作用下,逐漸形成液泡,并在壓差及空氣擾動(dòng)碎。當(dāng)逐漸增加噴射壓力時(shí),液體噴射速度隨之增大,液體自身面張力促使薄膜破碎成條帶狀或細(xì)絲狀,并在空氣動(dòng)力擾動(dòng)作用細(xì)小的液滴。離心式噴嘴在不同壓力下的霧化現(xiàn)象如圖 1.4 所示逐漸增大。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣-固兩相流霧化噴嘴的磨損分析[J]. 張桂冠,趙玉剛,高躍武,劉波,孫義. 表面技術(shù). 2017(09)
[2]前混合磨料水射流噴嘴外流場(chǎng)磨料加速過程研究[J]. 張洋凱,苗思忠,李長(zhǎng)鵬,陳海賓. 流體機(jī)械. 2017(08)
[3]考慮汽化的噴嘴高溫氣流注水兩相流動(dòng)規(guī)律[J]. 張江華,史瓊艷. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2017(07)
[4]流體喉部橫流噴嘴的霧化特性[J]. 張揚(yáng),謝侃,岳明輝,郭常超,徐啟,王寧飛. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]某離心式噴嘴霧化特性及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 馬朝,黎明,索建秦,馮華仲,劉偉琛,邱思槐. 航空工程進(jìn)展. 2017(01)
[6]關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)離心式霧化噴嘴霧化效果的影響研究[J]. 潘華辰,周澤磊,劉雷. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]離心式噴嘴內(nèi)部流動(dòng)的LES/VOF數(shù)值模擬[J]. 于亮,周紅梅. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]噴嘴霧化流場(chǎng)數(shù)值仿真及結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究[J]. 黃垂浪,劉新續(xù),張振東,陳忠. 機(jī)電工程. 2017(01)
[9]基于CFD的超聲激振噴嘴霧化特性數(shù)值模擬研究[J]. 李洪喜,劉邱祖,劉燕萍,張建林. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(01)
[10]相鄰離心式噴嘴液膜撞擊霧化過程仿真[J]. 王凱,李鵬飛,楊國(guó)華,張民慶. 推進(jìn)技術(shù). 2017(02)
碩士論文
[1]高壓微細(xì)霧化噴嘴的霧化特性研究[D]. 朱輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于錐、扇型噴嘴的真空射流霧化特性研究[D]. 李宏宇.東北大學(xué) 2013
[3]水力空化及CFD數(shù)值模擬[D]. 章昱.浙江工業(yè)大學(xué) 2011
[4]燃燒室燃油噴霧場(chǎng)特性研究[D]. 張崢.南京航空航天大學(xué) 2009
[5]CFD在旋流噴嘴設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D]. 徐剛.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3404335
【文章來源】:山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
直流式噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖
直射式噴嘴的工作機(jī)制是基于液體的壓力勢(shì)能與液體的動(dòng)能之間的能量轉(zhuǎn)換來完成,通過將勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能迫使液體以特定的速度射出,在脫離噴嘴進(jìn)入外部環(huán)境后,又受到自身擾動(dòng)與空氣動(dòng)力擾動(dòng)的雙重作用力后,實(shí)現(xiàn)了液體的霧化過程。直射式噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1.1 所示。圖 1.1 直流式噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖直射式噴嘴霧化過程的主要能量來源于液體的壓力勢(shì)能,通過提升液體的輸送壓力,促使流體的出口速度增大,并經(jīng)過液體本身作用力及空氣擾動(dòng)作用力的影響完成液體形變的過程,從而實(shí)現(xiàn)液體的霧化。如圖 1.2 為直射式噴嘴的霧化過程示意圖。
圖 1.3 離心式噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖式噴嘴作為壓力式霧化噴嘴的一種,它的霧化效果亦與液體的壓射壓力較小時(shí),主要受液體的表面壓力影響,液體首先在噴嘴膜,在表面張力的作用下,逐漸形成液泡,并在壓差及空氣擾動(dòng)碎。當(dāng)逐漸增加噴射壓力時(shí),液體噴射速度隨之增大,液體自身面張力促使薄膜破碎成條帶狀或細(xì)絲狀,并在空氣動(dòng)力擾動(dòng)作用細(xì)小的液滴。離心式噴嘴在不同壓力下的霧化現(xiàn)象如圖 1.4 所示逐漸增大。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣-固兩相流霧化噴嘴的磨損分析[J]. 張桂冠,趙玉剛,高躍武,劉波,孫義. 表面技術(shù). 2017(09)
[2]前混合磨料水射流噴嘴外流場(chǎng)磨料加速過程研究[J]. 張洋凱,苗思忠,李長(zhǎng)鵬,陳海賓. 流體機(jī)械. 2017(08)
[3]考慮汽化的噴嘴高溫氣流注水兩相流動(dòng)規(guī)律[J]. 張江華,史瓊艷. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2017(07)
[4]流體喉部橫流噴嘴的霧化特性[J]. 張揚(yáng),謝侃,岳明輝,郭常超,徐啟,王寧飛. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]某離心式噴嘴霧化特性及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 馬朝,黎明,索建秦,馮華仲,劉偉琛,邱思槐. 航空工程進(jìn)展. 2017(01)
[6]關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)離心式霧化噴嘴霧化效果的影響研究[J]. 潘華辰,周澤磊,劉雷. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]離心式噴嘴內(nèi)部流動(dòng)的LES/VOF數(shù)值模擬[J]. 于亮,周紅梅. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]噴嘴霧化流場(chǎng)數(shù)值仿真及結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究[J]. 黃垂浪,劉新續(xù),張振東,陳忠. 機(jī)電工程. 2017(01)
[9]基于CFD的超聲激振噴嘴霧化特性數(shù)值模擬研究[J]. 李洪喜,劉邱祖,劉燕萍,張建林. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(01)
[10]相鄰離心式噴嘴液膜撞擊霧化過程仿真[J]. 王凱,李鵬飛,楊國(guó)華,張民慶. 推進(jìn)技術(shù). 2017(02)
碩士論文
[1]高壓微細(xì)霧化噴嘴的霧化特性研究[D]. 朱輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于錐、扇型噴嘴的真空射流霧化特性研究[D]. 李宏宇.東北大學(xué) 2013
[3]水力空化及CFD數(shù)值模擬[D]. 章昱.浙江工業(yè)大學(xué) 2011
[4]燃燒室燃油噴霧場(chǎng)特性研究[D]. 張崢.南京航空航天大學(xué) 2009
[5]CFD在旋流噴嘴設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D]. 徐剛.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3404335
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