两相流乳化型细水雾喷嘴雾化特性研究

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两相流乳化型细水雾喷雾化特性研究

两相流乳化型细水雾喷雾化特性研究
洁净 灭 火 系 统 的 需 求 也 越 来 越 迫 切 . 水 雾 灭 火 细
技 术 以 其 高 效 、 污 染 、 济 性 好 等 优 点 被 认 为 是 无 经 卤代 烷 灭 火 剂 替 代 物 的 最 佳 选 择 , 几 年 国 际 上 近
对 细 水 雾 进 行 了 大 量 的 研 究 工 作 , 出 了 细 水 雾 提 灭 火 系 统 的 工 程 技 术 和 喷 雾 特 性 参 数 , 内对 细 国 水 雾 与 火 焰 相 互 作 用 的机 理 进 行 了大 量 的 研 究 工 作… , 作 为 喷 雾 的关 键 部 件 — — 喷 嘴 的研 究 但
灭 火系统的性 能要求 .
关 键 词 :消 防 ;两 相 混 合 物 ;乳 化 ;喷 嘴 ;雾 化
中 图分 类 号 : U 82 T 9
文 献标 识 码 :A
文 章 编 号 :10 —9 5 2 0 )40 1 — 0 15 6 ( 0 2 0 — 30 4 4 雾 化性 能 的好 坏 对 其 灭 火 效 果 和 对 保 护 对 象 的影 响起 着 决 定 性 的 作 用 . 好 的 雾 化 特 性 既 能 保 证 良 用 最 少 的 水 快 速 有 效 地 扑 灭 火 灾 的 同 时 , 保 护 对 对 象不产生任何 水渍影 响 . 目前 所 研 究 的 细 水 雾 灭 火 系 统 主要 有 两 种 类
下 .
却 比较 薄 弱 . 文 利 用 燃 烧 喷 嘴 的 设 计 经 验 设 计 本
了一 种 新 型 两 相 流 乳 化 型 细 水 雾 喷 嘴 , 对 其 雾 并
化 特性 进 行 了 详 细 的 研 究 , 细 水 雾 灭 火 系 统 及 为
喷嘴的设计 和检验提供一个 探索思路 .

双流体气流式喷嘴加压雾化特性研究_岳朴杰

双流体气流式喷嘴加压雾化特性研究_岳朴杰

收稿日期: 2013 - 11 - 29 责任编辑: 宫在芹 基金项目: 国家高技术研究发展计划( 863 计划) 资助项目( 2013AA051101) 作者简介: 岳朴杰( 1988—) ,男,河南开封人,硕士研究生,研究方向为喷嘴雾化。E-mail: yuepujie2011@163. com
的增加而增大; 在相同的气液比条件下,随着压力
的增加雾化角减小。这是因为液体从出口喷出后
会形成一个锥形薄膜,在薄膜内部区域空间会形成
带有旋流的回流区,在该回流区内形成一个较低静
压流场,由于喷雾场外部压力增加使其向区域内部
74
《洁净煤技术》2014 年第 20 卷第 1 期
煤炭燃烧
1 环境压力的研究进展
影响索特平均直径 d32 的因素包括雾化液体的
物性参数( 黏度、密度、表面张力等) 和实验工况( 流
量、密度、流速,喷嘴结构,环境压力等) 。环境压力
一般指外部条件。国内外很多学者曾对气液质量
比、气流速度等参数进行研究,提出了对 d32 有影响 的经验公式并从理论上进行了大量分析[7 - 9],但鲜
( 上海理工大学 能源与动力工程学院,上海 200093)
摘要: 水煤浆入炉前的雾化对其稳定燃烧和气化发挥着重要作用。通过实验,研究了双 流体气流式雾化喷嘴在加压条件下的雾化过程,使用 LS - 2000 分体激光粒度分析仪测量了随 着环境压力( 雾化室压力) 及气液比的不同其雾化角、索特平均直径的变化情况。结果表明: 当 气液比一定时,索特平均直径 d32 随着雾化室压力的增大而减小,雾化角随着环境压力的增加 而减小,索特平均直径与环境压力的 n 次幂成正比,n 为 - 0. 9 ~ - 1. 5,当环境压力不变时,索 特平均直径随着气液质量比的增大而减小。

气泡雾化喷嘴内部气液两相流场的研究

气泡雾化喷嘴内部气液两相流场的研究
Sim ulation of G as——liquid Two phase Flow Field in Nozzle 0f Effervescent Atom ization
JIANG Li—sha,QIAN Li—juan,SONG Shao—bo
(College of Mechanical and Electrical Engineering,China Jiliang University,Hangzhou Zhejiang 310018,China)
ABSTRACT :Effervescent atomization nozzle has significant advantages in atomizing high—viscosity f luid and non— Newtonian f luid.and its interu al flow pattern has a decisive inf luence on atomization effeet. Based on VOF model。 the numerical simulation was perform ed on gas— liquid two phase f low in m ixing cavity of effervescent atomization nozzle. The simulation result shows the process of air bubble in the inner cavity of nozzle from formation to stability, which was compared with the experim ental result. Then,the inf luences of dif ierent number of air inlets and dif ierent diameters of air inlet and air outlet of nozzles on gas——liquid f low pattern in gas —-liquid m ixing cavity were num er ̄·- cally simulated.Therefore,we can draw the conclusion that increasing the number of air intake and reducing the cali— ber are beneficia l for formation of annular flow at air outlet. M eanwhile.it can a l so optim ize the atom ization effect at nozzle exit. Moreover,the time required by different structures under different gas— liquid ratio conditions to for m stable circulation was analyzed.Through comparison,the gas— liquid ratio condition with good atomization effect was obtained. Finally, the suitable atom ization nozzle structure was obtained. KEYW oRDS:Efl fervescent atomization;Numerical simulation;Two—phase f low

《基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾数值模拟研究》范文

《基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾数值模拟研究》范文

《基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾数值模拟研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,气水两相喷雾技术在许多领域得到了广泛的应用,如燃烧、喷涂、农业灌溉等。

拉瓦尔效应作为气水两相喷雾技术的重要理论基础,对于优化喷雾性能和提高效率具有重要意义。

本文旨在通过数值模拟的方法,对基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾进行深入研究,以期为相关领域的应用提供理论依据。

二、拉瓦尔效应理论背景拉瓦尔效应是指流体在喷嘴中通过逐渐扩大的通道时,由于通道截面积的增大,流体速度降低,压力逐渐升高,进而产生强烈的喷射效应。

在气水两相喷雾中,拉瓦尔效应能够有效地将气体和液体混合,形成均匀的喷雾,提高喷雾的覆盖范围和效率。

三、数值模拟方法与模型建立本文采用计算流体动力学(CFD)方法,通过建立气水两相喷雾的数值模型,对基于拉瓦尔效应的喷雾过程进行模拟。

模型中考虑了流体的物理性质、喷嘴结构、喷雾环境等因素,以及气水两相的相互作用和运动规律。

通过设定合理的边界条件和初始条件,对喷雾过程进行数值求解,得到喷雾的速度场、压力场和浓度场等关键参数。

四、模拟结果与分析1. 喷雾形态分析通过数值模拟,我们得到了气水两相喷雾的形态变化过程。

在拉瓦尔效应的作用下,流体在喷嘴中逐渐加速,形成强烈的喷射效果。

随着流体离开喷嘴,喷雾形态逐渐扩散,形成均匀的雾状。

此外,我们还研究了不同喷嘴结构、不同流体性质对喷雾形态的影响,为优化喷雾性能提供了依据。

2. 速度场与压力场分析数值模拟结果显示,在拉瓦尔效应的作用下,喷雾的速度场和压力场呈现出一定的规律性。

速度场表现为中心区域速度较高,向外逐渐降低;压力场则表现为中心区域压力较低,向外逐渐升高。

这些规律性的变化有助于提高喷雾的覆盖范围和效率。

此外,我们还研究了不同参数对速度场和压力场的影响,为优化喷雾性能提供了指导。

3. 浓度场分析浓度场是气水两相喷雾的重要参数之一,直接影响着喷雾的效果。

通过数值模拟,我们得到了浓度场的分布情况。

《基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾数值模拟研究》

《基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾数值模拟研究》

《基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾数值模拟研究》篇一一、引言气水两相喷雾研究在诸多领域,如农业喷灌、燃烧工程、化学喷涂等均有重要应用。

其中,拉瓦尔效应的利用对两相流喷嘴的喷雾效果起到决定性影响。

本研究将采用数值模拟的方法,深入探讨基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾过程及其特性。

二、拉瓦尔效应及气水两相喷雾理论基础拉瓦尔效应是一种基于流体力学原理的现象,即当气流在管道中加速到一定速度后,可以有效地减小或完全消除流动阻力。

气水两相喷雾则是指气体和液体在喷嘴中混合并形成雾状喷射的过程。

这两者结合,可以有效地提高喷雾的效率和效果。

三、数值模拟方法及模型建立本研究采用先进的数值模拟方法,通过建立气水两相喷雾的物理模型和数学模型,对基于拉瓦尔效应的喷雾过程进行模拟。

具体包括:1. 物理模型的建立:根据实际喷嘴的结构和运行条件,建立相应的物理模型。

2. 数学模型的建立:基于流体动力学原理,建立气水两相流的控制方程,包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程等。

3. 数值模拟方法的选择:采用合适的数值模拟方法,如有限元法、有限差分法等,对模型进行求解。

四、模拟结果与分析通过对模型进行数值模拟,我们得到了基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾的各种特性参数,如喷雾的形状、速度分布、颗粒大小等。

并对其进行分析,得到以下结论:1. 拉瓦尔效应对气水两相喷雾的形状和速度分布有显著影响。

在适当的条件下,拉瓦尔效应可以有效地提高喷雾的均匀性和覆盖范围。

2. 颗粒大小对喷雾效果也有重要影响。

在一定的范围内,颗粒大小越小,喷雾的覆盖率和吸收效率越高。

3. 通过优化喷嘴结构和运行参数,可以进一步提高基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾效果。

五、结论与展望本研究通过数值模拟的方法,深入探讨了基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾过程及其特性。

结果表明,拉瓦尔效应对气水两相喷雾的形状、速度分布和颗粒大小等均有显著影响。

这为进一步优化喷嘴结构和运行参数,提高喷雾效果提供了重要的理论依据。

气—液两相流旋流喷嘴雾化特性研究

气—液两相流旋流喷嘴雾化特性研究

气—液两相流旋流喷嘴雾化特性研究
气—液两相流旋流喷嘴雾化特性研究
作者:陈建文;庞常健;杨晓明;赵宇龙;李垒
作者机构:东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004;沈阳化工大学应用化学学院,沈阳110142;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004
来源:机械设计与制造
ISSN:1001-3997
年:2012
卷:000
期:006
页码:239-241
页数:3
中图分类:TH16;TK263.4
正文语种:chi
关键词:旋流喷嘴;两相流;油雾粒径;气液比
摘要:液体的有效雾化是当前气液两相流研究中的重要课题,这其中雾化喷嘴的选择能很大程度影响雾化效果.通过查阅大量文献,对不同类型的气液两相流旋流喷嘴的结构、工作原理以及影响雾化效果的各个因素(包括:喷嘴结构、压缩空气压力以及气液比)做出了论述.在实验中采用压缩空气作为雾化介质,利用
lyc2000激光粒度仪测量了不同情况下的喷雾特性参数如油雾粒径、油雾浓度等.同时对气液两相流旋流喷嘴雾化特性进行分析,并做了图表分析和曲线拟合.。

内混式两相流喷嘴的雾化特性研究

内混式两相流喷嘴的雾化特性研究

@ 2 1 S i eh E gg 02 c. c. nr. T
内混式两相流喷嘴 的雾化特性研究
肖 彬
( 北京林业 大学信息学院 , 京 10 8 ; 方工业大学计算中心 , 北 003 北 北京 10 4 ) 0 1 1


结合 一些相 关的理论 , 以水 、 润滑油和十二烷基 硫酸钠溶液 ( D ) S S 溶液作为液体介质 , 详细地研 究 了操作参数 ( 力 、 压
方向 : 计算机应用 。Ema :ioi 9 0 2 .O1 . i x bn 1 @16 CI。 l a 0 l
2 7期
肖 彬: 内混式两相流喷嘴 的雾化特性研究

图 3 马尔文测试 系统
1 激光器 , 一导轨 , 一衍射光接 收器 , 一 计算 机 一 2 3 4
l 0 l5 20 25 30 35 40 45
用 范 围 内 , 公 式具 有 较 高 的 精 度 。 该
关键词 内混式两相 流雾化喷嘴 中图法分类号 T 437 ; K 7 . 1
雾化特性 文献标志码
索太尔平均直径 B
喷嘴 的雾化特 性 , 主要 是 指体 现 喷 嘴雾 化 质 量 的评价 指标 , 如液 滴 平 均直 径 、 滴 尺 寸分 布 等 ; 液 与
பைடு நூலகம்
气液比) 和液体物性( 黏度 、 表面 张力 ) 对一种典 型的内混式两相流喷嘴雾化特性的影响。通过对 实验数据 的分析得 出了一些
重要结论。例如 : 随液体介质的黏度和表 面张力 的增加 , 喷嘴 雾化质量逐 渐变差 , 但黏度 对雾化质 量的 负面影响要 明显大于 表面张力对雾化质量 的负面影 响。根据大量 的实验数据, 回归出了内混式雾化喷 嘴的雾化粒度 的经 验关联 式。经检验 , 在适

自吸式双相流细水雾喷嘴雾化特性试验研究

自吸式双相流细水雾喷嘴雾化特性试验研究
动 形 成 的负 压 将 处 于 常 压 的 水 吸 入 喷 嘴 混 合 腔 , 后 从 然
锥 角 、 程 、 径 分 布 、 通 量 以 及 雾 滴 动 量 等 等 。这 些 射 粒 雾
特 征 是 衡 量 喷 嘴 雾 化 性 能 优 劣 以及 能 否 满 足 细 水 雾 灭 火 需 要 的 重 要 依 据 。雾 化 特 性 试 验 中 , 过 改 变 雾 化 剂 气 通 体的压力 , 析初始压力对喷嘴雾化特性参 数的影 响 , 分 选 择 0 5 0 6 0 7 0 8MP . 、 . 、 . 、 . a等 4组 压 力 进 行 分 析 。 ( ) 化 锥 角 。即液 雾 的 张 角 , 以 喷 口 为 原 点 的 雾 1雾 把 化 流 扩 张 角 称 为 雾 化 锥 角 , 定 了 细 水 雾 液 滴 的 空 间 分 决 散 范 围 , 影 响 细 水 雾 速 度 乃 至 动 量 , 重 要 的雾 化 特 性 并 是 参 数 。在 地 面 铺 报 纸 , 嘴 水 平 喷 出水 雾 , 纸 会 有 打 湿 喷 报 的痕 迹 , 量 角 度 即为 雾 化 锥 角 , 图 4所 示 。 测 见 ( ) 程 。喷 雾 射 程 指 水 平 方 向 喷 射 时 , 雾 液 滴 丧 2射 喷
力 对 喷 嘴 雾化 特 性 参 数 的影 响 。
关 键 词 : 水 雾 ;自吸 式 ;双 相 流 ; 嘴 ;雾化 特 性 细 喷
中 图分 类 号 : 9 4 4 TU8 2 x 2. 。 9 文献标志码 : B
文章 编 号 :0 9 0 9 2 1 ) 9 8 4 3 1 0 —0 2 ( O 1 O 一O 1 ~O
舞出器绫憧计
自吸 式 双 相 流 细 水 雾 喷 嘴雾 化 特 性 试 验 研 究
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两相流乳化型细水雾喷嘴雾化特性研究
摘要:
本文通过对两相流乳化型细水雾喷嘴的研究,详细描述了其雾化特性。

首先介绍了雾化技术的相关背景,阐述了雾化技术在许多领域中的
应用。

然后对喷嘴的结构和工作原理进行了分析,探讨了喷嘴的雾化机理。

通过实验研究,分析了喷嘴的雾化性能,确定了喷嘴的最佳工作条件。

最后,结合实验结果,总结了两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化特性,提出了未来的研究方向。

关键词:两相流;乳化型细水雾喷嘴;雾化特性;喷嘴结构;雾化
机理;最佳工作条件
一、引言
雾化技术是将液体或气体分散成微小颗粒形成雾状的一种技术。


在许多领域中被广泛应用,如化工、医药、农业、环保等领域。

当前,
随着人们对环境保护的重视和社会工业化进程的加快,雾化技术的应用
越来越广泛。

其中,两相流乳化型细水雾喷嘴是一种常用的雾化设备。

它主要由
液体喷嘴、气体进口和混合室组成,可将液体分散成微小颗粒,形成细
水雾。

然而,由于其复杂的结构和工作原理,喷嘴的雾化特性还需要深
入研究。

本文旨在通过对两相流乳化型细水雾喷嘴的研究,详细描述其雾化
特性,并探讨其未来的研究方向。

二、喷嘴结构和工作原理
1.喷嘴结构
两相流乳化型细水雾喷嘴主要由液体喷嘴、气体进口和混合室组成。

其中,液体喷嘴以精密加工技术制成,可调节液体的流量和压力。

气体
进口通常设置在液体喷嘴上方,气体通过进口喷嘴形成一个高速气流,将液体喷向混合室。

在混合室内,液体和气体发生混合,形成细水雾。

2.喷嘴工作原理
当液体从液体喷嘴中喷出时,由于液体的表面张力,其形成了一些稳定的液体柱。

随着气体的进入,气体会形成一个圆锥形的气流,将液体柱撕裂成微小颗粒。

混合室中,液体微小颗粒和气体混合后,形成细水雾。

混合室下端的出口则将细水雾喷出。

三、喷嘴雾化机理
两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化机理分为两个步骤:前向喷雾和重叠喷雾。

在前向喷雾时,气体流经喷嘴开口时会形成较大的压力差,将液体喷向混合室。

在混合室中,气体的进入使液体喷雾,液滴被撕裂为微小颗粒形成细水雾。

在重叠喷雾时,已经喷出的细水雾与后续的液体再次混合,形成更细小的细水雾。

四、实验研究
为了了解两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化性能,我们进行了实验研究。

在实验中,我们改变了液体的流量和压力,分析了它们对雾化性能的影响。

结果表明,液体的流量和压力对细水雾的粒径和分布有着显著的影响。

当液体的流量和压力增加时,细水雾的粒径减小,分布更加均匀。

我们还测试了喷嘴的最佳工作条件。

实验结果显示,在液体流量为10 mL/min,压力为0.6 MPa,气体流量为5 L/min,气体压力为0.2 MPa 时,喷嘴获得了最佳的雾化效果。

五、结论与展望
通过实验研究和理论分析,我们总结了两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化特性,包括喷嘴的结构和工作原理、雾化机理和最佳工作条件等方面。

本研究为进一步提高两相流乳化型细水雾喷嘴的性能提供了重要参
考。

未来,我们将继续探索如何改进喷嘴的结构、设计新型喷嘴,以及开发新的两相流乳化型细水雾喷嘴应用领域等方面的研究。

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