多喷嘴射流的速度分布及对斜温层的影响
喷水织机喷嘴口射流速度的理论研究
喷水织机喷嘴口射流速度的理论研究李克让宁波服装职业技术学院 宁波陈明东华大学机械学院摘要 建立喷水织机引纬系统的力学模型和计算方法 通过对喷水织机喷水动力学的研究 首次在考虑双臂杠杆套件的转动惯量和水流阻力损失的情况下 得出了计算喷嘴口出流速度的理论公式∀关键词 喷水织机喷水引纬射流速度动力学理论研究中图法分类号 ×≥ 1 1 文献标识码喷水织机采用喷水引纬机构 其性能的优劣决定了整台织机的档次∀喷水引纬织造时 纬纱是依靠高速水射流牵引的 因此水射流的运动规律是非常重要的 而水射流的运动规律又取决于喷嘴出水口的水射流速度∀由此可见 喷射水流的出流速度是分析喷水织机上水射流的运动规律和纬纱飞行的出发点和关键∀研究喷水系统动力学 有助于探索主要引纬机构参数对水射流的出流速度的影响及其相互关系 并通过引纬机构参数的优化组合来达到改善喷射水流的性能 并提高水射流的速度和水射流对纬纱的牵引力 以实现提高喷水织机入纬率和适当扩大喷水织机织造幅宽的目的∀1喷水装置喷水装置如图 所示≈ ∀柱塞 的运动是受凸轮 和弹簧 相配合的作用所控制的∀当凸轮从小半径转向大半径时 通过双臂摆杆 的作用带动柱塞向左运动 同时通过衬套使弹簧 压缩∀另一方面又在水泵内腔 形成一负压使出水单向阀 关闭 将水从进水单向阀 .及进水口 引入∀当凸轮从最大半径突然降至最小半径时 由于弹簧的作用通过衬套使柱塞迅速向右 带动双臂杆做逆时针方向转动∀在柱塞随弹簧力的作用而向右时水压将进凸轮 弹簧 柱塞 . 单向阀 水泵内腔进水口 锁紧螺母 滚花螺母 支头螺钉双臂摆杆 衬套图1喷水装置示意图水单向阀 .封闭 同时将水从内腔压出 使水流经喷嘴而喷出∀调节弹簧左端的滚花螺母 及锁紧螺母 可调节压水弹簧压力的大小∀调节支头螺钉 可以调节柱塞向右的最大位移以调节每次压出水量的多少∀2喷嘴出口喷水速度的计算在以下理论分析中 假设水流为理想流体 不可压缩 其在水泵内!输水管内及喷嘴内的流动为层流 假设喷嘴出水口可以等效看作一圆孔形状出口∀##纺织学报第 卷第 期= >经简化的柱塞喷射装置示意图或受力模型如图 该模型第一次考虑了输水管 泵与喷嘴之间的连通管 的作用长度λ 以及管内各种作用阻力损失 包括摩擦阻力及局部阻力2η∀下面以该模型来推导喷嘴出口处喷水速度≈ ∀参数定义如下µ为柱塞组件集中在柱塞处的质量 包括柱塞!套筒!短杆!三分之一弹簧以及双臂杠杆的相当质量 γ为重力加速度 τ为时间 Θω为水的密度∀图 中 柱塞!喷嘴入口及喷嘴出口面积分别为σ σ σ 其相应的流速为ϖ ϖ ϖ 则σϖ σ ϖ Χσ ϖ Χ为流量系数一般在 ∗ 1 之间∀图2 喷射系统示意图在柱塞内!管道及喷嘴内以及喷嘴出口处压力分别为π!π π 若柱塞缸内腔长近似为ξ 当柱塞位移ξ后内腔长ξ ξ 铜管长λ 此时π π π 其压力差可用功能原理求出 即柱塞压力做的功等于缸内!管内水的功能和喷出水的动能的总和∀若计及管内阻力损失 并考虑到Χσ ϖ δτ σϖδτ σδξ则π πΘωξ ξ σσ λ ϖδϖδξϖσσ Χ2ηγ式 中有阻力损失项2ηγ∀若设ϖ为常数则ϖσϖΠΧσπ π ΠΘω 2ηγΧ σ Πσ如把柱塞组件作为分离体加以考虑则在柱塞右行喷射过程中受到弹簧作用力πσ其值应等于柱塞上水的压力πη 摩擦阻力πφ 以及惯性力πι之和∀πσ πη πφ πι鉴于πσ κ ξ ξ πη σπ πι µδξδτ并设作用力与压力!阻力!惯性力方向一致 则式 可转为 µδξδτκ ξ ξ σπ πφ因为δξδτδϖδξ 故令ψ ϖ考虑 式则得 Κξδϖδξαψ β θξ式中 Κ σΘωλµσ θκµα σΘωµσΧ σβµκξ σπ σΘωξ σΘω2ηγ πφ 求解得ψβ θΠΚα θ ΚξΚ Κ αχ Κξ αΚ上式 中χ是积分常数根据柱塞右行的起始条件 ξ ϖ ψ ϖ求出χθ θ α ΠΚ β Κ αα Κ α则喷嘴出口喷水速度ϖσΧσβ θΠΚα θΚξΚ Κ αχ Κξ αΚ3 理论分析的测试论证由于喷嘴口处的喷水速度对时间的关系不易测试 为此利用喷嘴口前管道内的水压来进行验证 而水压变化的测试过程如图 所示∀图3 喷水压力测试方框图通过实际测试得到的压力变化如图 曲线 为根据理论计算的压力变化曲线 曲线 为以测试数据拟合获得的压力变化曲线≈ 3号点为测试获得压力数据值∀通过曲线 和曲线 的比较 表明理论计算分析和实际是符合的∀图4 实测和理论计算压力比较在喷水织机上 喷水速度在开始喷射的很短时间内上升得很快 因此在水流突然转向的某些局部将发生水锤现象 不过由于是间接水锤 所以水锤并# #= >纺织学报 第 卷 第 期不严重 图中曲线 的后端压力下降即由水锤现象造成的∀4讨论由于采用了假设条件及泵内弹簧作为刚体考虑 喷嘴出水口射流速度的理论计算值与实际测试值之间尚存在微小差距 为此喷嘴出水口射流速度的理论计算有待于进一步完善∀5结论通过建立喷水织机引纬系统的力学模型和计算方法 首次考虑了双臂杠杆套件的转动惯量和水流阻力损失 得出了计算喷嘴口出流速度的理论公式∀该理论研究在分析喷水机构各项参数对出流速度的影响方面 在优化喷水参数及进一步提高射流的稳定性!提高喷水引纬的速度和适当扩大织幅方面具有一定的参考价值∀参考文献陈明 新型织机 上海 中国纺织大学出版社 ∗张光顺等 流体力学 北京 清华大学出版社 ∗张宜华 精通 × 北京 清华大学出版社 ∗。
玻璃喷气冷却传热特性及影响因素
玻璃喷气冷却传热特性及影响因素
张晓宇;刘风肖;石发祥;迟勃洋;田亮;赵聚龙
【期刊名称】《玻璃》
【年(卷),期】2022(49)12
【摘要】通过对玻璃喷气钢化过程进行数值模拟,研究了玻璃在喷气钢化过程中的换热特性,并分析了射流速度、喷孔到玻璃距离、喷孔间距以及喷孔排布方式对玻璃降温规律及温度均匀性的影响。
结果表明,射流速度的增加以及喷孔间距的减小能够明显增强玻璃的温差和温度均匀性;喷孔到玻璃的距离对玻璃降温规律不明显;采用正方形排布可以在玻璃中形成最大温差,但采用菱形排布使玻璃获得最佳温度均匀性。
【总页数】9页(P7-15)
【作者】张晓宇;刘风肖;石发祥;迟勃洋;田亮;赵聚龙
【作者单位】河北工业大学校园建设与管理处;河北工业大学能源与环境工程学院【正文语种】中文
【中图分类】TQ171
【相关文献】
1.中空玻璃的传热特性及其影响因素
2.膜式水冷壁结构燃磷塔的开发与传质传热的数值模拟(Ⅱ)传热特性影响因素分析
3.单层玻璃和中空玻璃传热过程及U值影响因素分析
4.大型轴类工件喷气冷却流动和传热特性的数值模拟
5.带钢条缝喷气冷却整场流动和传热特性的数值模拟
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
077 诱导风机喷嘴风速对地下车库速度场和浓度场的影响
诱导风机喷嘴风速对地下车库速度场和浓度场的影响武汉科技大学鲁文周传辉摘要近几年诱导式通风得到了较为广泛的应用。
本文利用数值模拟软件Phoenics建立小空间物理模型，通过设置不同边界条件下的算例，分析了喷嘴风速的变化对不同层高车库气流分布的影响，总结出相关数据并得出相应的结论，为以后实际的设计提供理论依据。
关键词诱导式通风数值模拟 CFD1 引言随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，中小型汽车的数量也在飞速地增长。
按国家有关部门的初步预测，中国汽车产量的年增长率会维持在10%以上，我国的汽车数量每年将以20%的速度增长。
2009年，中国第一季度汽车销量已经超越美国跃居世界第一。
国内汽车业“产销两旺”，使得大城市面临着交通、环保的巨大压力，停车难的问题也越来越突出。
为了解决停车难这一问题，地下停车场以其面积大、节约建筑用地、管理集中等优势越来越受到业主的青睐，成为各建筑群体中不可或缺的一部分。
对于地下车库，保持适当的温度和不超过标准的CO 浓度，是衡量空气环境质量的两个重要内容。
诱导风机喷嘴的风速大小对诱导通风效果有一定的影响：风速太小，到达地面处风速太小，不足以对室内气流和污染物起到足够的扰动和推动作用；反之，风速太大，近地面处的风速过大会使人产生吹风感，而且易使地面尘埃飞扬，影响车库内的环境。
因此应该根据喷嘴距地高度不同选择合适的送风速度。
本文通过CFD数值模拟软件PHOENICS模拟了一个简单的喷流诱导通风系统。
在模拟软件中改变不同的边界条件，研究不同层高条件下，相应的下倾角度恒定时不同送风速度对地下车库速度场及浓度场的影响，最后得出相应的结论。
2 数值模拟2.1 物理模型的建立建立一个常见且简单的物理模型，如图1所示。
诱导风机喷嘴采用PHOENICS自带的jetfan模型，喷流送风口轴心位于Y轴正中部，离左边壁面2m处，距地面高度随层高而定。
出风口壁面按自由边界处理，其他所有壁面均按绝热面处理。
喷嘴出口截面形状对冷喷涂涂层性能影响的数值分析
ａｌ。２００３．
［５］丁丽，王晓放．冷喷涂材料改性技术中粒子与基板结合过程 的研究［Ｊ］．机械工程材料，２００４，２８（１０）：２６—２８．
［６］王晓放，黄钟岳，王德真，等．冷喷涂材料改性气粉射流流动计 算与分析［Ｊ］．大连理工大学学报，２０００，４０（５）：５６２—５６５．
［７］ Ｙｉｎ Ｎｅｎ Ｊｅｎｇ，ｕｏｎ Ｊａｎ Ｐａｙｎｅ＇ Ａｎ Ａｄａｐｔｉｖｅ ＴＶＤ Ｌｉｍｉｔｅｒ 口］．Ｊｏｕｒｒｌａｌ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９９５，１１８：２２９—２４１．
中图分类号：ＴＢ４３；０２４１
文献标识码：Ａ
文章编号：１０００一３７３８（２００６）１２一００８４－０３
Ｃｏｍｐｕｔａｔｉ蚰ａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｎｏ觋ｌｅ Ｅｘｐｏｒｔ Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｓｈａｐｅ伽 Ｃｏｌｄ Ｓｐｒａｙｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ＭａｔｅｒｉａＩ Ｍ０ｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ
度方向（ｙ方向）的扩散运动较小，由此使得有效喷 涂面积即９—９等势线围拢的流动核心区占主导地 位，这就是矩形喷嘴的优点。
由图８的Ｘｙ平面速度等势线可以更明显地观 察到上述特点。
喷嘴射流速度与角度对流动反应影响的数值模拟
帝博石化2012/10/24第二节喷嘴射流速度与角度对流动反应影响的数值模拟进料喷嘴是催化裂化提升管反应器的重要构件.原料油经过喷嘴从边壁以一定角度的高速射流的形式进人提升管反应器，与高温再生催化剂接触换热并迅速气化.一部分未气化的原料油迅速吸附在催化剂上随催化剂一流动并不断反应。
因此，油、剂人口的混合区不仅是油气和催化剂混合、气化和开始加速的重要区域，还是反应的重要初始区域泪。
由于油气的高速射流作用，提升管喷嘴附近区域内流动、传热及反应都十分剧烈。
在此中，为了降低热裂化程度和充分发挥催化剂的固有活性，就必须提高油气和催化剂的接触效率，使之充分混合，使原料均匀分布，尽量减少返混.在整个提升管横截面七保持稳定的剂油比。
而原料油气的射流速度和射流度必然起着关键的作用。
下面利用已建立的涟油催化裂化提升管反应器三维气固两相流动、传热及反应的数值模拟程序NUMOCORR一2，在原料性质及其他工况参数等不变的条件下，从气固两相流动、接触、混合和反应的理和本质上，定量地考察了进料喷嘴射流速度和角度对流动、传热及反应的影响。
一、模拟对象本研究针对炼油厂一个重油催化裂化提升管反应器，数值模拟的工况参数见表7一3。
通过三维微分数值模拟的方法分别考察30.、45’和60.的射流角度(一与轴线夹角，下同)下60m/s、70m/s、SOm/s的射流速度对流动反应的影响，并以此获得进料喷嘴射流速度和角度对流动反应的定量影响。
由于进料喷嘴分布具有对称性，因此在实际数值模拟中，为减少计算量和网格划分数量，只选取对称喷嘴所在区域为计算域。
例如4个喷嘴呈对称分布，故只取90，的扇形区域为计算域。
二、数值模拟结果及讨论1.封流速度和角度时流场的影响从图7一5的提升管轴向截面流场分布可以看出，在提升管反应器的下部喷嘴区域，与轴线呈一定夹角的高速进料油气与催化剂相互作用，产生了强大的抽引和卷吸，使提升管进料段附近的气固两扣出现回流，造成了气固两相返混。
多喷嘴射流的速度分布及对斜温层的影响
Ｌ越 小 ，ａ 小 ， 即 Ｌ减 小 ，则 射 流 在达 Ｖ越 到 较小 的射 流半径 时速 度分 布就 已经 比较均 匀 。 ｂ ）若 ｓ Ｙ 则 － 交 汇 点 Ａ 在 起 始 段 。 如
图 ３所 示 ：
２
＋
Ｖ＝ Ｅ － Ｉ ｌ（
） ］
ｖ一 喷嘴 １ ． 的横 截面 速度
在 自然 分 层 水蓄 冷 系 统 中 ，蓄 水 槽 采 用 自 然 分层法 将冷 热水分 开 。若上 部与 Ｆ 部冷 水能较 好分层 ， 则在 温水 与冷水 之 间会形成 一个 斜温层 ，
它是 由于上 Ｆ 冷热 水之问 自然 的导热 作用形成 的。
由 两 嘴 全 ， ： Ａ １ Ｌ 于 喷 完 相同 所以 Ｒ＝＿ Ｒ＝ Ｌ
从 公式 中 可 以看 出 ： 随 Ｒ增 大 ， 小 。该部 分范 围内交汇 点 Ｂ所横 截面 上 的速 度波
动最小
＝
［－ ］ －（ １ Ｒ）
得到
忙
２
减 小 ，即 随 Ｙ的增 大 ， 减
¨ ＝
Ｖ Ｅ（ ］ ｍ １ ＝ 一 音 Ｖ
续考 虑 ｙ ｙ≤ ｙ 部分 的速度 分布 ＜ 在如 图 ２的坐标 系 下
ｒｎ
Ｓ ＝ ．７ ・ ｎ Ｏ６ １
ａ ）若 ｓ ≤ Ｙ ，则 交 汇 点 处 于 主 体 段 。如
图 ２所 示 ：
Ｌ 两 喷 嘴 间 距 一
广 －
喷嘴半径
ｖ 初速度 一
＼
、
ｙ
图 １ 喷嘴结构示意图
一
、
建 立 模 型 。 以两 个 喷 嘴 为 例 ，研 究 它
们 的射 流 纵 切 面上 的速 度 的 分布 。 如 图 １ 示 ， 所
多孔喷头孔间距对射流特性影响的数值模拟
为孔间距 Ｌ＝５ ｍ 时的计算 区域． 中， 向长度 ｍ 其 横 即 孔 板 直 径 为 ８ ， 纵 向 孔 板 以 下 区 域 为 ５ｍｍ 沿 １０ ｌ ， ０ ｍ 孔板 厚度 ５ｍｍ， 口直 径 １ ｎ 孔 ． ｍｍ， 板上 ２ 孔
方 距压 力进 口为 ５ ｍｍ．
文章 以多孔 水射 流 为研究 对象 ， 以多Ｔ Ｔ板 作 为产 生 ＬＬ
喷头 是水射 流 发生设 备 的重要 元件 ， 喷头 喷孔 的 几 何 形 状 和 内部 形 态 是 影 响射 流 形 态 和特 性 的主要 因素之 一 Ｌ ． １ 目前 ， 内外 研究 的重 点 都是 单 喷孔水 国
射 流 ， 射流特 性及 影 响取得 了一 定 的研究 成果 Ｌ 对 ３ ．
ｃｎ ｌ ｉ ｊｔ ｅ ｅ ｐ ｎ，ｎ ｅ ｗ ｅ ｃ ｒ ｉｆ ｅｃ ｇｔｅ ｎｒｉｍｅ ｔ ｆ ｃ ａｅｔｅ ｅ ｅｉｖｌｃｔ ａ ｄｔｅｄｓ ａｔｏｅ ｎ ｅ ｄｖ ｌ ｍｅｔａｄｔ ｏｋｙｆ ｔ ｓｎ ｕ ｎｉ ｔ ｎ ｎ ｅｔ ｒ ｔ ｘｔ ｅｏｉ ｎ ｉ ｒ ｏ ｈｔ ａｏ ｌ ｎ ｈｅ ａ ｅ ｈ ｊ ｙ ｈ —
由图 ３ 图 ５和 图 ７的喷孔 中心速 度分 布 曲线可 、
看 ， 随着 孔 问距 的增 大 ， 流 束 问 的相互 吸附 开始 射
变 得不 稳 ， 成 了对 射 流形 态变 化 的不 稳 定影 响 ．当 造 压力 增 大到 ０１ ａ ， 种不稳 定 略微有 所缓 解 ． ． ＭＰ 时 这
（ＩＯ） 法对 喷头 的双 孔射流在 不 同孔 间距 及不 同压 强下 的速 度分布展 开研 究， ＰＳ 算 并对 结果进行 了对比分析 ． 究表 研
明： 卷吸现 象的存在对射流的发展 起到很大的作用 ， 影响卷吸效应的两个关键 因素是射 流 出口速 度和喷孔之 间的距 离．
多喷嘴引射泵工作原理
多喷嘴引射泵工作原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠多喷嘴引射泵的工作原理。
你看啊，这多喷嘴引射泵就像是一个神奇的大力士！它能把一种流体的能量巧妙地传递给另一种流体。
想象一下，有一股强大的主流体，就像个勇往直前的勇士，奔腾而来。
然后呢，还有一些需要被带动的次流体，它们就像是等待帮助的小伙伴。
这时候，多喷嘴引射泵就登场啦！
它的那些喷嘴啊，就像是一个个小通道，让主流体呼啸着冲进去。
当主流体以极快的速度通过这些喷嘴时，会形成一种特别的现象，就好像是制造出了一个小小的漩涡。
这个漩涡可不得了，它就像一只无形的手，把那些次流体给“拽”了进来。
这不就是像咱平时拉着小伙伴一起玩耍嘛！然后呢，主流体和次流体就混合在一起啦，它们相互作用、相互融合。
这融合的过程可神奇了，就好像是两种不同的力量汇聚成了一股更强大的力量。
而且啊，这多喷嘴引射泵还特别聪明呢！它能根据实际需要来调整这些喷嘴的大小和角度，这多厉害呀！这就好比咱根据不同的情况选择不同的方法去解决问题一样。
你说，这多喷嘴引射泵是不是很神奇？它能在各种领域大显身手呢！比如在一些工业生产中，它能帮助输送各种流体，让生产过程更加顺畅高效。
这就像是给生产线上的机器们提供了源源不断的动力呀！
咱再想想，如果没有多喷嘴引射泵，那会怎么样呢？很多流体的输送就会变得困难重重，生产效率可能就会大打折扣了呢！所以啊，可别小瞧了这个小小的多喷嘴引射泵，它的作用可大着呢！
总之呢，多喷嘴引射泵就是这么一个了不起的东西，它用自己独特的方式为我们的生活和生产带来了便利和效率。
是不是很有意思呀？哈哈！。