喷嘴喷射中的气穴算例
喷嘴设计
喷嘴设计计算一、已知数据CH4、O2都按照理想气体计算，并且氧气中只含有O2，天然气进料中只含有甲烷。
a)进料Q O2=10L/minQ CH4=20L/min(室温下，20o C,0.2MPa)b)温度、压力进料温度，从室温预热至500o C，压力按照理想气体计算得到c)进料速度根据气体燃料喷头的设计取得O2进料速度设定为u1=40m/sCH4进料速度设定为u1=150m/sd)符号Q——体积流量，L/min;u1、u2分别为O2的进料、出口速度，m/s;u1、u2分别为CH4的进料、出口速度，m/s;Di、Do、D*分别是O2进口、出口、喉、口直径，mm；di、do分别是CH4的进口、出口直径，mm；L1、L2——喷嘴喉、口前后两端的长度，mm；α——喷头的锥度二、主流道的尺寸计算O2由室温条件预热到500 o C，体积膨胀，体积流量变大，由理想状态方程，得①假设气体压力保持不变，则得出Q O2=26.4L/min由气体流量计算Q=Su以及圆面积公式③得出Di=3.7mm 可以约等于Di=4mm修正进料速度u1=35m/s由切割喷嘴的参考经验，入口直径Di=（2）D*,取2 D*，则D*=2mm由声速④得声速c=95m/s其中——气体绝热指数，O 2为1.4R——气体常数，取8.314，J/〔mol·K〕T——绝对温度，K马赫数⑤计算得Ma=0.37*5.12651D M M D o ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+= ⑥ 得Do=2.5mm ，喷嘴入口收缩长度L1=(0.8)Di ，L1=4mm喷嘴出口超音速长度L2大于2Do ，取4Do=10mm 喷嘴的喉口段长度可以用短的直线段（长度为2mm ）加上两端过渡到两个圆锥相切的圆弧来形成。
三、副流道核算由文献可知，一般情况下，主流道与副流道的压力比为4，所以副流道的压力是0.05Mpa ，由①式得，Q CH4=211L/min再由 ③式算出di=5.46mm ，取di=5.5mm还可以由另外一种方法得出，预热氧气与天然气进口面积之比是1：2，则di=Di=5.5mm ，两者结果一致设计时。
喷吹气量的计算
喷吹气量的计算9.1脉冲阀的选取有的脉冲阀厂家还提供关于喷吹气量、工作压力与喷吹脉宽的曲线图。
在看这类曲线图时，要注意喷吹气量是标准状态下的气量，不是工作压力下的气量。
我们可以将标准状态下的气量转换成工作状态下的气量。
比如，在0.5Mpa的工作压力下，该脉冲阀喷吹气量500L，那么实际上，该脉冲阀所消耗的工作状态下的压缩气量为：500×0.1/0.5=100L（0.1MPa为标准大气压，0.5MPa为工作气压）。
附：上海袋配提供的各类规格脉冲阀最大喷吹耗气量（测试条件：喷吹压力为0.6Mpa，脉冲宽度 0.1S）型号规格喷吹放气量(升/次)DMF-Z-20 27DMF-Z-25 47DMF-Z-40 75DMF-Z-40S 87DMF-Z-50S 171DMF-Z-62S 206DMF-Z-76S 324DMF-Y-25 58DMF-Y-40S 99DMF-Y-50S 208DMF-Y-62S 333DMF-Y-76S 452DMF-T-62S 400DMF-2L-B G3/4 \9.2气包容量的确定气包的工作最小容量为单个脉冲阀喷吹一次后，气包内的工作压力下降到原工作压力的70%。
在进行气包容量的设计时，应按最小容量进行设计，确定气包的最小体积，然后在此基础上，对气包的体积进行扩容。
气包体积越大，气包内的工作气压就越稳定。
我们也可以先设计气包的规格，然后用最小工作容量进行校正，设计容量要大于（最好远远大于）最小工作容量，一般来说，气包工作容量为最小容量的2～3倍为好。
9.3气包结构强度的设计参考《钢制压力容器》/GB150-1998进行。
9.4喷吹管结构的设计喷吹管的设计，主要考虑喷吹管直径、喷嘴孔径及喷嘴数量、喷吹短管的结构形式及喷吹短管端面距离滤袋口的高度。
9.4.1喷吹管直径按澳大利亚高原脉冲阀厂家的设计规范，一般是，喷吹管直径与脉冲阀口径相对应。
比如，采用3寸的脉冲阀，则喷吹管直径也为3寸。
喷口气流组织计算
喷口送风计算书1. 设计条件总送风量Q=40m3/h,射流轨迹中心距风口中心的垂直落差5.2m,射流的射程20m ，室内要求夏季温度26℃，喷口采用带收缩口的圆喷口，气流以水平方向从喷送出。
2. 计算过程① 设喷口直径为0.25m 计算相对落差和相对射程： 8.2025.02.5==s d y ，8025.020==s d x ②计算阿基米德数Ar ：0010137.0)35.025.02007.051.0(808.20)35.051.0()(22=+⨯⨯⨯=+=s s s d ax d x d yAr ③计算风口的送风速度s vs m t Ar t gd v n s s s /2.7)27326(0010137.082.081.9)273(=+⨯⨯⨯=+∆= ④校核射流末端的轴心速度x v （m/s ）和平均速度p v （m/s ）:s m d ax v v s s x /60.0145.025.02007.048.02.7145.048.0=+⨯⨯=+⨯= s m v v x p /3.06.05.021=⨯== ⑤确定喷口个数n:66.036002.725.0785.08403600422=⨯⨯⨯===S S S d S v d L L L n π个 选取S d =0.25圆形风口一个，喷口实际送风速度S v :s m v S /89.43600125.0785.08642=⨯⨯⨯= 此外，射流末端的轴心速度S v 和气流平均速度p vs m v X /41.0145.025.02007.048.089.4=+⨯⨯= s m v v X p /21.041.02121=⨯==此平均速度满足夏季舒适型空调空气调节区平均不大于0.3m/s 的要求。
喷射泵计算公式
喷射泵计算公式
喷射泵（也称为喷射器或蒸汽喷射泵）的设计和计算通常涉及多个参数和公式，以下是一些基本的计算公式和设计考虑因素：
1.工作原理：
喷射泵利用高压流体（如蒸汽）在喷嘴处加速并减压，产生真空以吸入低压流体或气体。
吸入流体与工作流体混合后，在扩散器中速度降低、压力升高，并最终排出。
2.主要设计参数及计算关系：
喉部面积比(Ae/Ad)：喷嘴喉部面积与扩散器喉部面积之比，影响混合效率和抽吸能力。
膨胀比(ER)：工作流体在喷嘴出口处的速度动能与其在入口处的压力能之比，即ER=v²/(2·γ·ΔP)，其中v是喷嘴出口速度，γ是工作流体的比热比，ΔP是工作蒸汽前后压差。
压缩比(CR)：喷射泵进口处的绝对压力与混合室出口处的绝对压力之比。
混合室长度和直径：影响混合效率和性能稳定性的关键几何尺寸。
工作蒸汽消耗量：根据所需的抽气能力和膨胀比计算得到。
3.计算实例：
工作蒸汽流量Qs的计算可能基于能量守恒定律，通过已知的入口和出口条件以及理想气体方程来估算。
抽吸能力（如抽气速率Qa或抽吸压力）可以根据经验公式或者更为详细的两相流动模型进行计算。
实际工程应用中，喷射泵的设计需要综合运用上述原理并通过实验数据校核。
由于设计过程相当复杂且受到许多变量的影响，通常会使用专门的软件或详细的设计手册来进行精确计算。
喷吹气量的计算范文
喷吹气量的计算范文
1.朗道－维默方程计算喷吹气量
朗道－维默方程是计算管道流量的经典公式。
其计算公式如下：
Q=C*A*(2*ΔP/ρ)^(1/2)
其中
Q为喷吹气量(m^3/s)；
C为压降系数，与喷吹设备的结构相关，通常为0.6~1.0；
A为喷吹设备的截面积(m^2)；
ΔP为压降(Pa)；
ρ 为流体密度 (kg/m^3)。
2.根据喷嘴参数计算喷吹气量
喷嘴是常见的喷吹设备之一，根据喷嘴的结构参数可以计算喷吹气量。
喷嘴的喷吹气量计算公式如下：
Q=A*V
其中
A为喷嘴的截面积(m^2)；
V为喷嘴流速(m/s)。
3.通过喷吹气动力学计算喷吹气量
在一些复杂的喷吹系统中，可以使用喷吹气动力学方法计算喷吹气量。
这种方法一般需要通过数值模拟或实验测量来获得喷嘴附近的压力和速度场，再根据流体动力学公式计算。
需要注意的是，在实际应用中，喷吹气量的计算还需考虑到一些特殊
因素，如液体流动的黏度、温度、压力等因素，以及喷吹设备的布置方式、相对位置等。
此外，计算过程中，还需根据实际需求考虑到一些安全因素，如喷吹气量应超过最低需求量等。
总之，喷吹气量的计算是一个相对复杂的问题，需要根据具体的喷吹
设备和流体性质进行综合考虑。
根据不同的情况可以选择适合的计算方法，并结合实际应用中的一些特殊因素进行综合计算。
沥青洒布车气动喷嘴工作原理及耗气量计算
半径最小 ! 同时避 免 个轮胎 因瞬时转速 不 同而产生 寄生功 率损 耗 " 二是 机架铰 接点 应位于 中问传 动轴 动轴机 型则 指前传 动轴 对 于无 中间传 的中点 ! 以有
口
效消除 中 间传 动轴 两端万 向节的不 等速
算 结果 ! 考虑 到压 缩空气 泄漏 以及储气 罐 中储存的压缩空气 至 少应满足喷洒一段 时间的需要 ! 可选用排气量为
工 作压 力为 " " 的
自由空气 量 为
另
今
厂$
排气量冗余系数 ! 考虑泄露和
一 型风冷 空压
安全等因素 ! 取 "
机 和压缩 空气 容量 为
一
的储气
由于沥青洒布车洒布管上安装 了 多个 气动喷嘴 ! 根 据单个气 缸每分钟 耗 气量 ! 即可 计算出 多个气缸每 分钟耗气
无 中间支撑非等速 传动 轴是第一 代
的传 动轴 包括 根前传 动轴和 根后传 动 轴 ! 分别驱 动 前 后驱 动桥 ! 如图 所
个行程消耗的 白日空气量 为
户 # %
气缸容 积与 单位 时间 内活 塞作往 复运 动
的次数的乘 积 "
空气压 力与气 缸压 力相同时 ! 洒布 个行
程所消耗的压缩 空气 鼠为
储气罐中的压缩空气由进气口 进入气缸
后 , 推动气动活塞 、 活塞杆 和针 阀 向
由于 一
喷洒持续时间内 , 空
压机一直工作并向储气罐中补充压缩空 气 , 因此 次清洗工作所消耗的压缩空气
完全可以补足 。
上运动 , 并将喷头 打开 。 具有一定压力 的液态沥青从液态沥青入口 进入喷头
喷嘴设计及计算范文
喷嘴设计及计算范文喷嘴是用来将流体以其中一种方式从一个系统中喷出的设备。
喷嘴设计的目的是通过适当的流动条件和几何参数来满足特定的喷射需求。
这些需求可能包括喷射速度、喷射角度、喷射距离等。
喷嘴的设计与计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素，如流体性质、流动条件、材料特性等。
下面将介绍一些常见的喷嘴设计及计算方法。
1.喷嘴类型选择根据喷射的介质和需求，可以选择不同类型的喷嘴。
常见的喷嘴类型包括：圆孔喷嘴、缝隙喷嘴、锥形喷嘴等。
每种喷嘴都有自己的特点和适用范围。
2.喷嘴几何参数计算喷嘴的几何参数包括出口直径、喷嘴长度、出口形状等。
这些参数将直接影响喷射流体的速度和角度。
计算这些参数时，需考虑喷射介质的性质、流动条件和应用要求等因素。
3.喷射速度计算喷嘴的设计目标之一是获得所需的喷射速度。
根据伯努利方程和质量守恒定律，可以得到以下方程用于计算喷射速度：v = √(2gh)其中，v为喷射速度，g为重力加速度，h为喷嘴出口处的压力差。
4.喷射角度计算喷射角度是指喷射流体与垂直方向的夹角。
根据牛顿第二定律，可以得到以下方程用于计算喷射角度：θ = tan^(-1)(v^2 / (gR))其中，θ为喷射角度，v为喷射速度，g为重力加速度，R为喷嘴出口处的径向速度。
5.喷射距离计算喷射距离是指从喷嘴出口到喷射点的水平距离。
根据平抛运动的原理，可以得到以下方程用于计算喷射距离：d=v*t其中，d为喷射距离，v为喷射速度，t为喷射时间。
6.考虑流体的黏度如果喷射的介质是粘性流体，需考虑黏度对喷射性能的影响。
黏性流体的流动行为与牛顿流体不同，需要进行额外的计算和分析。
在设计和计算喷嘴时，还需考虑其他因素，如流体动力学、流体稳定性、噪声和振动等问题。
喷嘴设计的目标是在满足喷射需求的同时，尽可能减少能量损失和系统成本。
注意，喷嘴设计和计算是一个复杂的过程，需要充分的理论基础和工程经验。
在实际应用中，可能还需要进行模拟分析、实验验证和优化设计等工作。
标准喷嘴流量计算公式
标准喷嘴流量计算公式喷嘴是一种常用的流量测量装置，其流量计算公式对于流体力学和工程实践具有重要意义。
本文将介绍标准喷嘴流量计算公式的推导和应用。
首先，我们来看一下标准喷嘴的结构和工作原理。
标准喷嘴通常由进口、喉部和出口三部分组成。
流体从进口进入喷嘴后，经过喉部的收缩，流速增加，压力降低，最终从出口喷射出去。
根据质量守恒和动量守恒定律，可以推导出标准喷嘴的流量计算公式。
假设流体在喷嘴进口处的压力为P1，流速为v1，在出口处的压力为P2，流速为v2。
根据质量守恒定律，流体通过喷嘴的质量流量可以表示为：G = ρ A v。
其中，G为质量流量，ρ为流体密度，A为流通截面积，v为流速。
根据流体力学理论，可以得出喷嘴进口和出口处的流速与压力的关系：v1 = (2 / (γ 1)) (P1 / ρ) (1 (P2 / P1)^((γ 1) / γ))。
v2 = sqrt((2 γ) / (γ 1) (P1 / ρ) (1 (P2 / P1)^((γ 1) / γ)))。
其中，γ为流体的绝热指数。
将流速代入质量流量的表达式中，可以得到标准喷嘴的流量计算公式：G = A ρ v2 (1 (P2 / P1)^((γ + 1) / (2 γ))) / sqrt(γ (2 / (γ + 1))^((γ + 1) / (γ1)))。
这就是标准喷嘴的流量计算公式。
通过这个公式，我们可以根据喷嘴的进口压力、出口压力、流体密度和绝热指数来计算喷嘴的流量。
这对于工程实践中的流体控制和测量具有重要意义。
在实际应用中，我们还需要考虑一些修正系数，例如流体在喷嘴内部存在摩擦和压力损失，需要引入修正系数进行修正。
此外，喷嘴的设计和制造精度也会影响流量计算的准确性，需要进行实际测试和修正。
总之，标准喷嘴流量计算公式是流体力学和工程实践中的重要内容，通过对喷嘴结构和工作原理的分析，我们可以推导出喷嘴的流量计算公式，并在实际应用中进行修正和验证，以确保流量计算的准确性和可靠性。
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2D模式打开ANSYS FLUENT，选择Double Precision.（多相流一般推荐Double Precision）21.4.2. Step 1: 网格读取网格文件cav.msh.File》Read》Mesh...21.4.3. Step 2: General Settings 普通设置1、Check the mesh.检查网格选择窗口左面的General，在General中的mesh窗口中选择check。
以保证最小体积为正值。
2、Check the mesh scale.检查网格的尺寸在General中的mesh窗口中选择scale。
保持默认设置关闭Scale Mesh窗口在General中的solver窗口中的Type选项中保持Pressure-Based（多相流必须选择pressure-based 求解器）；注意：严谨的瞬态计算要准确的模拟气泡形成、发展、由喷嘴喷进以及破灭的不规则周期。
在这个练习，我们进行的是稳态的计算来仿真时间平均流中气泡在分离区域的出现。
21.4.4. Step 3: Models设置模型在fluent窗口左侧选择 Models1、Enable the multiphase mixture model.设置多向混合流Models》Multiphase》Edit...A、在Model 选项中选择Mixture.“Multiphase Model”窗口出现.B、把Multiphase Model”窗口中Mixture Parameters 的Slip Velocity 前的对号出去.这里不选用Slip Velocity 。
因为在这个练习中涡流强烈不会有大的气泡产生，所以重力不重要，因此这里没有必要选择slip velocity.C、单击OK 关闭Multiphase Model 窗口2、Enable the standard k-ε turbulence model with standard wall functions.选择标准的k-ε涡流模型。
Models 》Viscous 》Edit...A、在Model选项中选择k-epsilonB、在k-epsilon Model选项中选择RNG k-epsilon .C、在Near-Wall Treatment 选项中保持默认选项的Standard Wall Functions .D、单击OK 关闭Viscous Model 窗口。
21.4.5. Step 4: Materials 材料选择窗口左边的Materials1、给主相添加材料Materials》Fluid》Create/Edit...A、在Name输入water。
B、在Density输入1000C、在Viscosity输入0.001.D、单击Change/Create.出现Question窗口为你是否覆盖air. 单击Yes.2、Copy water vapor from the materials database and modify its properties.从材料库复制水蒸气，并修改相应属性。
Materials》Fluid》Create/Edit...A、单击FLUENT Database...按钮，打开FLUENT Database Materials窗口。
a、FLUENT Fluid Materials选项列表中选择water-vapor (h2o) .滑动滑条就可以找到water-vapor (h2o).b、单击Copy使water vapor 进入模型.c、关闭FLUENT Database Materials窗口.B、Density中输入0.02558C、Viscosity中输入1.26e-06.D、单击Change/Create，然后单击close关闭Create/Edit Materials窗口.21.4.6. Step 5: Phases 相单击窗口左边的Phases1、Specify liquid water as the primary phase.指定水为主相Phases》phase-1》Edit...A、在Name输入liquid.B、在Phase Material下拉列表中保持默认设置为water .C、单击OK关闭Primary Phase窗口.2、Specify water vapor as the secondary phase.指定水蒸气为第二相Phases》phase-2》Edit...A、在Name输入vapor .B、在Phase Material下拉列表中选择water-vapor .C、单击OK关闭Secondary Phase窗口.3、Enable the cavitation model.设置气穴模型Phases》Interaction...（1）单击Mass标签.设置Number of Mass Transfer Mechanisms为1.确定Mass Transfer选项中From Phase下拉菜单中liquid被选中、在To Phase下拉菜单中vapor被选中 .在Mechanism下拉菜单中选中cavitation.此时Cavitation Model窗口出现.保持默认设置，尤其是保持Vaporization Pressure为3540.注意汽化压力是与工作液体的温度有关. 这里水的汽化压力对应的温度是300K。
.单击OK关闭Cavitation Model窗口.单击OK关闭Phase Interaction窗口.21.4.7. Step 6: Boundary Conditions 边界条件在窗口左边选中Boundary Conditions对于多相流而言，要指定各相以及混合物的边界条件。
在这个练习中，只要在进出口指定混合物和第二相的边界条件就可以。
压力出口是downstream boundary顺流边界。
与pressure inlets相反.1、Set the boundary conditions at inlet_1 for the mixture.设置inlet_1处混合物的边界条件Boundary Conditions》inlet_1》Edit...（1）在Total Gauge Pressure（总压）设置为5000000；（2）在Supersonic/Initial Gauge Pressure（初始化压力）设置为0。
如果选择压力入口初始条件进行计算（pressure-inlet conditions），Supersonic/Initial Gauge Pressure将与总压力（驻点压力stagnation pressure、Total Gauge Pressure）联合在一起去计算初始值，在可压缩流动时根据等熵关系进行计算，在不可压缩流动时，是根据白努力方程进行计算。
否则，在不可压缩流动计算中，Supersonic/Initial Gauge Pressure输入会被Fluent忽略不计。
在这个问题中，速度将根据这两个值的不同进行初始化。
（2）在Direction Specification Method下拉菜单保持默认选择Normal to Boundary（3）在Turbulence选框中的Specification Method下拉菜单中保持默认选择Intensity and Length Scale （4）在Turbulent Intensity输入5.（5）在Turbulent Length Scale项输入0.2（6）单击OK关闭Pressure Inlet对话框.2、在inlet为第二相设置边界条件Boundary Conditions》inlet_1（1）在Phase下拉菜单中选择vapor.（2）单击Edit...打开Pressure Inlet对话框.（3）单击Multiphase标签保持Volume Fraction默认值为0.（4）单击OK关闭Pressure Inlet对话框.4、对outlet设置混合物的边界条件.Boundary Conditions》outlet》Edit...（1）在Gauge Pressure输入101325（2）在Turbulence分组框中的Specification Method下拉菜单保持默认选项Intensity and Length Scale （3）Backflow Turbulent Intensity输入5（4）在Backflow Turbulent Length Scale 输入0.05.（5）单击OK关闭Pressure Outlet对话框.5、在outlet设置第二相的边界条件.Boundary Conditions》outlet（1）在Phase下拉菜单选择vapor.（2）单击Edit... to open the Pressure Outlet对话框.1）单击Multiphase标签保持Volume Fraction为0.2）单击OK关闭Pressure Outlet对话框.21.4.8. Step 7: Operating Conditions 操作条件选择Boundary Conditions1.设置 operating pressure.Boundary Conditions》Operating Conditions...a.在Operating Pressure输入0.b.单击OK关闭Operating Conditions对话框.21.4.9. Step 8: Solution 解答1、设置solution参数.选择Solution Methods（1）Pressure-Velocity Coupling 分组框中的the Scheme的下拉菜单选择SIMPLEC.（2）Spatial Discretization分组框中的Pressure的下拉菜单选择PRESTO!.（3）Momentum 、Turbulent Kinetic Energy、Turbulent Dissipation Rate设置SECOND order UPWIND . V olume Fraction设置为QUICK.2、设置solution controls.选择 Solution Controls（1）Vaporization Mass设置0.1.（2）V olume Fraction 设置0.2 .注意:对于高压降或者大流气比率的复杂算例而言，under-relaxation factors要降低到0.1-0.2之间。
V aporization Mass推荐为0.1，under-relaxation factor可以设置为0.001到1.3、设置残差绘图.Monitors》 Residuals》Edit...（1）在Option分组框中确保Plot被选择.（2）continuity设置为1e-06；设置x-velocity,y-velocity,k,and epsilon为1e-05.降低此值会提高计算准确度（3）单击OK 关闭Residual Monitors 对话框.4、Initialize the solution.初始化计算选择 Solution Initialization（1）在Initialization Methods 分组框中选择Standard Initialization.（2）计算区域为ALL_ZONE,单击Initialize 初始化计算.注意:对于简单的模型的流动来说，标准初始化提供更好的初始化速度和压力场，这样可以改善求解器的收敛性。