為了掌握入射壓力對生物質(zhì)燃油在旋流噴嘴中霧化特性的影響規(guī)律,在不同入射壓力條件下,采用Fluent數(shù)值模擬的方法對小桐子油和小桐子生物柴油進行霧化過程模擬仿真研究。結(jié)果表明:使用的旋流霧化噴嘴比普通噴嘴對索特平均直徑（D32）有更好的優(yōu)化效果,內(nèi)螺旋結(jié)構(gòu)增強了霧化的湍流強度,使得氣液兩相混合及對霧化液滴的破碎效果更好;在等溫條件下,不同入射壓力對D32、霧化總表面積、霧化速度、霧化貫穿距影響較大。入射壓力越大,D32越小;入射壓力越大,霧化總表面積、霧化速度、霧化貫穿距越大。入射壓力對D32的影響存在臨界值,即小桐子油霧化入射壓力達到0.8 MPa、小桐子生物柴油霧化入射壓力達到0.7 MPa后,D32趨于穩(wěn)定,不會隨入射壓力的增大繼續(xù)減小;通過曲線擬合及霧滴粒徑數(shù)量密度分析,得到了不同入射壓力距離噴嘴不同位置處軸向D32變化的擬合方程及霧化液滴不同粒徑數(shù)量密度分布情況。 

【文章來源】：中國油脂. 2020,45(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

旋流噴嘴剖面圖

對于螺旋噴嘴外部流場網(wǎng)格劃分采用六面體網(wǎng)格，對流場入口附近及流場中心的網(wǎng)格進行加密，在其他條件相同的情況下，對不同疏密的網(wǎng)格進行計算發(fā)現(xiàn):當模型網(wǎng)格總單元數(shù)為47萬～56萬時，計算結(jié)果D32隨單元數(shù)的不同有著明顯變化;當模型網(wǎng)格總單元數(shù)為57萬～65萬時，計算結(jié)果D32基本不隨單元數(shù)的增加而變化。最終取網(wǎng)格數(shù)量為575 340個，如圖2所示。2 模擬結(jié)果及分析

由圖3可知，采用旋流噴嘴比普通噴嘴的霧化效果更好，普通噴嘴的霧化液滴D32范圍為110～250μm，本模擬采用的旋流噴嘴的霧化液滴D32范圍為40～130μm，霧化液滴D32優(yōu)化較好的原因如圖4所示。由圖4中單個圖可知，當氣液兩相流剛剛噴出噴嘴極短的時間內(nèi)，由于氣相和液相劇烈的混合作用，D32波動較大，因為該模擬使用的是內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)的噴嘴，在螺紋結(jié)構(gòu)內(nèi)由于螺紋結(jié)構(gòu)對流體施加的剪切應(yīng)力作用，增加了流體的切向速度，減弱了流體的軸向速度，同時由于流體的慣性較大，會在螺紋結(jié)構(gòu)內(nèi)停留較長時間，使得流體速度有充分時間發(fā)展，由此說明內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)的噴嘴在氣液兩相噴出噴嘴的極短時間內(nèi)混合程度非常劇烈，湍流程度增強，混合效果較好;由圖4中8幅圖綜合分析可知，隨著霧化入射壓力的升高，其D32波動更為劇烈，說明霧化入射壓力的升高，有助于氣液兩相的混合，體現(xiàn)在氣相對液相的破碎作用及液滴之間高速碰撞的破碎作用相互疊加效應(yīng)，即對液滴的霧化破碎優(yōu)化效果更好，D32更小。2.2 霧化總表面積

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]旋流噴嘴霧化特性的仿真與實驗研究[D]. 張光通.燕山大學 2016



本文編號：2978378