本文關鍵詞：面向綠色船舶的分形射流增混技術研究　出處：《大連海事大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：改善射流的摻混性能存在著諸多方式,其中通過優(yōu)化噴嘴結構從而改善噴射過程的方式是最為直接與簡單的一種。對摻混性能進行有效的提升不僅具有較為深刻的科學意義,而且對諸如燃燒器、混合器等綠色船舶技術中存在噴射過程的設備具有重要的指導價值。本文根據(jù)分形幾何理論在正方形普通網(wǎng)格噴嘴的基礎上設計了與之阻塞比相同的正方形分形網(wǎng)格噴嘴。在大范圍的雷諾數(shù)(Re=12000～42000)工況下對正方形分形與普通噴嘴的射流瞬時流場顯示及速度場進行測量,系統(tǒng)地探究了分形射流的流動與混合特性。通過實驗數(shù)據(jù)分析,其結果表明:(1)針對兩種射流瞬時流場的對比分析發(fā)現(xiàn),分形射流的流場內(nèi)渦結構三維性較強并且分布更密集,擴散角更大,這間接證明了分形射流的摻混性能較高;(2)通過分析射流中心線和橫截面平均速度和脈動速度,本文發(fā)現(xiàn)分形射流其中心線速度衰減較快,更早地(2.5x/De10)進入自相似狀態(tài),并且湍流度更高,這意味著分形射流在發(fā)展過程中對周圍流體具有更強的卷吸能力;(3)通過分析射流中心線湍動能能量頻譜以及湍流尺度的對比情況,本本文發(fā)現(xiàn)阻塞率分布不均的分形網(wǎng)格使得射流在更寬尺度范圍內(nèi)對周圍流體進行卷吸,因而其能量、動量與質(zhì)量傳遞與擴散的過程更為迅速,在1x/De10范圍內(nèi)分行射流的增混作用明顯。因此分形射流對于開發(fā)高效燃氣鍋爐燃燒器、混合器等綠色船舶技術具有重要的應用價值。
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O358

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本文編號：1317070