模拟喷嘴喷雾行为——Fluent+UGM2003
FLUENT喷雾模拟具体步骤
dispersion angle 参数很重要设置的是6 太小了
选择离散相模型DPM（拉格朗日离散粒子多相流）
Discrete Phase Model面板中的Unsteady Parameters 属性框中激活了Unsteady Tracking 选项，在瞬态流动中考虑相间耦合计算，在每一个迭代时间步长内，依据在Number Of Continuous PhaseIterations Per DPM Iteration 设定的迭代步数进行颗粒轨道的迭代计算。
液滴破碎模型：泰勒类比破碎模型
FLUENT 提供两种雾滴破碎模型：泰勒类比破碎（TAB）模型和波致破碎模型。
本文选自泰勒类比破碎模型。
Discrete Phase Model-Spray Models 下激活Droplet Breakup，TAB 模型，设置y0为0.001（初始变形值）
动态曳力模型
创建入射源：
创建喷雾模型：选择pressure-swirl-atomizer（压力旋流雾化模型）水滴颗粒相流数目：
水滴颗粒相设置：
惯性颗粒（``inert''）离散相类型（颗粒、液滴或气泡）
材料设置：
属性设置：入射源位置
入射源轴向方向设置：流量以及时间设置：
喷嘴直径，锥角，重力加速度设置：
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基于Fluent的气液双流体喷嘴雾化特性研究
基于Fluent的气液双流体喷嘴雾化特性研究
刘晓宏;温治;杜宇航;苏福永;张四宗;楼国锋
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】气液双流体雾化技术在熔体破碎、喷雾冷却、除尘降尘、燃油燃烧等方面具有广泛的应用。
为了研究气液双流体雾化喷嘴的流场特性和雾化特性,本研究利用Fluent软件进行数值模拟,采用Realizable k-ε模型处理湍流流动,并将喷嘴的气液入口设置为压力边界条件。
通过模拟得到了气液双流体喷嘴内部和外部的流场分布、喷嘴内部的压力分布、雾滴颗粒的空间分布以及雾滴粒径等参数规律。
研究结果表明,随着气体压力从0.3 MPa增大至0.7 MPa时,喷嘴出口气流速度增大,雾滴的飞行速度随之增大,雾滴的平均粒径达到微米级,粒径逐渐减小;而随着水压从0.3 MPa增大至0.7 MPa,气流出口速度略有减小,雾滴的飞行速度也有一定的降低,雾滴的平均粒径增大。
另外,研究还发现气流在喷嘴出口时速度和压力均会达到最大值,然后速度会迅速衰减,且初始衰减速度相对较快。
【总页数】5页(P26-29)
【作者】刘晓宏;温治;杜宇航;苏福永;张四宗;楼国锋
【作者单位】北京科技大学能源与环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH138.8
【相关文献】
1.Fluent在气液两相雾化喷嘴模拟分析中的应用
2.基于FLUENT的气液两相流喷嘴雾化性能研究
3.基于Fluent的气液两相流喷嘴内部流动特性仿真
4.气液双介质喷嘴雾化特性的影响因素研究
5.气液同轴双离心式喷嘴宏观雾化特性实验研究
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基于FLUENT对气动喷砂喷嘴的设计与仿真
2020年22期设计创新科技创新与应用Technology Innovation and Application基于FLUENT 对气动喷砂喷嘴的设计与仿真武宾宾1，黄家永2，王莹1（1.北京沄汇智能科技有限公司，北京100744；2.贵州黔西中水电有限公司，贵州毕节551514）引言喷嘴作为喷砂机砂料加速的重要元件，直接影响了喷砂作业的工作效率。
目前，大多数研究是提高喷嘴的工作效率的研究，即提高砂料喷射速度的研究。
文献[1]使用Fluent 软件对不同收缩角喷嘴进行了模拟仿真。
文献[2]通过对喷嘴的收缩段不同截面弧形建立气体流动的数学模型，然后通过有限元软件分析计算。
文献[3]利用FLUENT 软件对喷嘴的收缩段、喉部及扩散段的参数进行了对比分析。
文献[4]利用Fluent 有限元分析软件研究了不同类型的喷嘴内外流场特性，获得了流场压力和速度的分布规律。
目前常用的喷嘴有直筒型、文丘里型、方型喷嘴等不同类型的喷嘴对流体特性都会产生较大的影响，这一必然会影响清理效率和基体表面的力学性能。
在相同前提下，本文提出了一种新型扁形喷嘴，并借助FLUENT 进行仿真。
1砂料轨迹与碰撞的理论描述1.1连续性方程根据质量守恒定律，流场中任意形状的一个控制体中流体质量对时间的变化率与流经该控制体表面的净质量流量在数值上完全相等。
1.2颗粒轨道模型Fluent 中的离散相模型欧拉-拉格朗日方法，该方法把流体相看做是连续相，从而可以直接纳维-斯托克斯方程求解，而离散相则是通过计算流场中大量的粒子或液滴在连续相的作用下的运动得到的。
基于欧拉-拉格朗日框架也就意味着离散相颗粒相对比较少，颗粒与颗粒之间的作用力以及颗粒对连续相的反作用力也就忽略不计，在Flu -ent 离散相轨道追踪中，要求离散相的体积分数要小于10~12%，这样也就可以忽略颗粒之间的相互作用[5]。
2创建几何模型与网格划分本扁形喷嘴的内部构造收缩段、喉段和扩张段三段。
FLUENT喷雾模拟具体步骤知识讲解
F L U E N T喷雾模拟具体
步骤
dispersion angle 参数很重要设置的是6 太小了
选择离散相模型DPM（拉格朗日离散粒子多相流）
Discrete Phase Model面板中的Unsteady Parameters 属性框中激活了Unsteady Tracking 选项，在瞬态流动中考虑相间耦合计算，在每一个迭代时间步长内，依据在Number Of Continuous PhaseIterations Per DPM Iteration 设定的迭代步数进行颗粒轨道的迭代计算。
液滴破碎模型：泰勒类比破碎模型
FLUENT 提供两种雾滴破碎模型：泰勒类比破碎（TAB）模型和波致破碎模型。
本文选自泰勒类比破碎模型。
Discrete Phase Model-Spray Models 下激活Droplet Breakup，TAB 模型，设置y0为0.001（初始变形值）
动态曳力模型
创建入射源：
创建喷雾模型：选择pressure-swirl-atomizer（压力旋流雾化模型）水滴颗粒相流数目：
水滴颗粒相设置：
惯性颗粒（``inert''）离散相类型（颗粒、液滴或气泡）
材料设置：
属性设置：入射源位置
入射源轴向方向设置：流量以及时间设置：
喷嘴直径，锥角，重力加速度设置：。
基于fluent的喷枪辅助孔、扇面孔的模拟研究
0 引言
空气雾化喷枪是一种广泛应用在汽车制造、 维修、家具制造等行业的喷涂工具 [1]。空气雾化 喷枪对液滴的雾化效果有着直接影响，相关学者 对喷枪的雾化机理研究多以实验以及经验理论为 主，从直观的角度获取喷枪雾化特性参数，具有 很大的局限性 [2]。随着计算机技术和计算机流体 力学技术的快速发展，可利用仿真软件 Fluent 对 喷嘴的外部进行数值模拟研究，得到更准确的雾 化特性参数 [3]。因为目前关于喷枪喷嘴的理论体 系不够精确，所以越来越多的研究人员都采用此 实验方法来获得喷嘴的雾化特性参数 [4]。前人有 很多是从优化喷嘴结构来改善喷嘴的雾化效果，
农业装备与车辆工程
AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERING
2020 年 1 月 January 2020
doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2020.01.010
基于 Fluent 的喷枪辅助孔、扇面孔的模拟研究
葛洋洋，张振东，沈凯，李方博
收稿日期 : 2018-12-08 修回日期 : 2018-12-18
有改变喷嘴主雾化孔直径的，也有改变主雾化孔 形状的。本文着重以改变辅助孔、扇面孔的角度 来进行仿真模拟研究，通过喷幅锥角的大小以及 粒子直径大小来判断角度的改变对喷枪雾化特性 的影响。
（200093 上海市 上海理工大学）
[ 摘要 ] 利用三维建模软件 SolidWorks 得到不同角度的喷枪的三维模型，然后在 ICEM 中划分网格，最后
导入到 Fluent，设置好参数，进行仿真计算。通过分析可知，当辅助孔角度在 -15°~-5°变化时，随着辅
助孔角度的增大，雾幅锥角基本保持不变，平均粒径在增大；当辅助孔角度在 0°时，雾幅锥角增大，平
基于Fluent的超音速喷嘴的数值模拟及结构优化
基于Fluent的超音速喷嘴的数值模拟及结构优化高全杰;汤红军;汪朝晖;贺勇【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】对超音速laval喷嘴进行了热力学计算及几何参数计算，确定了喷嘴的几何尺寸。
利用Fluent软件对喷嘴内流场进行数值模拟，得到了喷嘴内流场的分布规律。
改变喷嘴的结构，分析了收缩段和扩张段的不同结构对喷嘴出口速度的影响。
结果表明，喷嘴内气流的温度和压力逐渐减小，速度逐渐增大，说明了气流经历的是减压增速降温的膨胀过程，并验证了喷嘴设计的合理性。
收缩段的结构对喷嘴出口速度基本没有影响，而出口直径对出口速度有较大影响，并以此为依据得出了结构优化后的喷嘴尺寸，对于今后超音速喷嘴的理论研究及优化设计具有一定的参考作用。
【总页数】4页(P88-90,108)【作者】高全杰;汤红军;汪朝晖;贺勇【作者单位】武汉科技大学机械自动化学院，武汉430080;武汉科技大学机械自动化学院，武汉430080;武汉科技大学机械自动化学院，武汉430080;武汉科技大学机械自动化学院，武汉430080【正文语种】中文【中图分类】TH16;TK263.4【相关文献】1.基于Fluent喷气织机不同单孔辅助喷嘴的结构优化 [J], 孔双祥;胥光申;巨孔亮2.基于Fluent的脉冲射流喷嘴的全尺寸结构优化 [J], 弓永军;郭臣;侯交义;张增猛3.基于Fluent的超音速气液混合喷嘴模拟仿真 [J], 王冰川; 张凯; 张聃; 王志国; 郭永博4.基于Fluent的拉瓦尔喷嘴结构优化设计 [J], 陆洪杰;甘树坤;吕雪飞5.基于Fluent的旋流式雾化喷嘴数值模拟及试验研究 [J], 付宇帆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
单喷嘴混流压力式喷雾干燥三维数值模拟
在 FLUENT 计 算 流 体 力 学 软 件 中 对 于 离 散 相 问 题 处理首先将连续相进行计算流体计算，然后再加入离散 相进行计算。在设置边界条件时只需对连续相（这里是 干燥热风）的计算设置边界条件。
为了使问题简化，选取干燥塔从分风器以下部分进 行研究，且假设从截取部分热风以均匀的速度进入干燥 塔。因此，所模拟的干燥塔边界条件设置为 ：进口边界 条件为速度入口（velocity-inlet）；出口边界条件设置为 出流（outflow）；壁面边界条件选用无滑移边界条件。
4 结论
2008 年 第 8 期
中国陶瓷
干燥塔内温度场、速度场的影响进行了三维数值模拟，得 出了适用于小型喷雾干燥塔的喷嘴位置的布置，对小型 干燥塔的设计有一定的指导意义。
参考文献
(a)
(b)
图 7 喷嘴在 z=0.6m(a) 和 z=1.4m(b) 时的 速度矢量场分布
本 课 题 用 计 算 流 体 力 学 软 件 FLUENT 对 单 喷 嘴 混 流压力式喷雾干燥塔雾化喷嘴的相关参数与雾化效果以 及雾化后颗粒分布的关系，得出了一些适用于小型喷雾 干燥塔的喷嘴参数。在此基础上，又对不同喷嘴位置对
1.1 湍流模型
采 用 FLUENT 中 可 实 现 性 k-ε 双 方 程 模 型， 对 于 射流模型采用可实现性 k-ε 双方程模型比标准 k-ε 双 方程模型更精确 [4-5]，k-ε 双方程模型主要有两个主要 的不同点 ：
（1）耗散率 ε 采用了新的传输方程，这个方程来源 于一个为层流速度波动而作的精确方程。新的耗散率 ε 方程为 ：
中国陶瓷│ CHINA CERAMICS │ 2008(44) 第 8 期│ 41
中国陶瓷
Fluent雾化喷嘴数值仿真研究
Fluent雾化喷嘴数值仿真研究FLUENT 提供五种雾化模型：•平口喷嘴雾化（plain—orifice atomizer)•压力－旋流雾化(pressure—swirl atomizer）•转杯雾化模型（flat-fan atomizer)•气体辅助雾化（air-blast/air—assisted atomizer)•气泡雾化(effervescent/flashing atomizer)所有的模型都是用喷嘴的物理及尺寸参数（例如喷口直径、质量流率）来计算初始颗粒尺寸、速度、位置。
对于实际的喷嘴模拟来说,无论是颗粒的喷射角度还是其喷出时间都是随机分布的。
但对FLUENT 的非雾化喷射入口来说，液滴都是在初始时刻以一个固定的轨道喷射出去（到流场中去）。
喷雾模型中使用随机选择模型得到液滴的随机分布。
随机选择轨道表明初始液滴的喷射方向是随机的。
所有的喷嘴模型中都要设第初始喷射角（范围），颗粒通过随机的方法在这个范围内得到一个初始喷射方向。
这种方法提高了由喷射占主导地位流动的计算精度。
在喷嘴附近，液滴在计算网格内的分布趋向于更加均匀,这样,通过气相作用于液滴上的曳力就加强了气相－液滴之间的耦合作用。
平口喷嘴雾化(plain—orifice atomizer）模型平口喷嘴是最常见也是最简单的一种雾化器。
但对于其内部与外部的流动机制却很复杂。
液体在喷嘴内部得到加速，然后喷出，形成液滴.这个看似简单的过程实际却及其复杂。
平口喷嘴可分为三个不同的工作区:单相区、空穴区、以及回流区（flipped。
不同工作区的转变是个突然的过程,并且产生截然不同的喷雾状态。
喷嘴内部区域决定了流体在喷嘴处的速度、初始颗粒尺寸、以及液滴分散角.每种喷雾机制如下图示（图1、2、3):图1 单相流雾化喷嘴流动(液体完全充满喷头内部）图2 空穴喷嘴流动（喷头倒角处产生了空穴）图3 返流型喷嘴流动（在喷头内，下游气体包裹了液体喷射区）压力－旋流雾化喷嘴模型另一种重要的喷嘴类型就是压力－旋流雾化喷嘴.气体透平工业的人把它称作单相喷嘴（simplex atomizer)。
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Effects in Dispersed Systems
• Hydrodynamics – change in shape – diameter – particle-particle collision: coalescence or breakup – particle-wall collision – turbulence • Physics – heat transfer – mass transfer – change in composition
• Droplet flows
• Bubbly flows
– Aerators; bubble columns at low volume fractions
DPM/Spray ApplicationsCategorized by Application Areas
• Production or processing
(
)
(
)
ρ p + Fx
• Heat transfer:
mpcp dTp dt = hAp (T∞ −Tp ) + dmp dt hfg + Sx
• Mass transfer: • evaporation, boiling, reaction • Coupling between phases: one way vs two-way coupling
Particle Types
• Each injection needs one of the following particle ห้องสมุดไป่ตู้ypes:
– – – – – – – – – – Spray drying Spray cooling Spray reaction (absorption, roasting, etc.) Atomized suspension (effluents, waste liquors, etc.) Powdered metals Evaporation and aeration Cooling (spray ponds, towers, reactors, etc.) Humidification and misting Air and gas washing and scrubbing Industrial washing and cleaning
Modeling Spray Behavior: Tools and Applications
Prepared for Fluent UGM2003 by Genong Li
Outline
• • • • Introduction of application areas. Basic theory about particle tracing. Atomizer models and secondary atomization models. Some examples.
DPM/Spray ApplicationsCategorized by Physics
• Particulate flows
– – – – – – – – Cyclones Dryers Pneumatic conveyors Coal-fired furnaces Sprays In-cylinder flows Combustors Quenchers
DPM Equations
• Particle exchanges mass, momentum, and energy with continuum phase. • Particle trajectory calculation:
du p dt = FD u − u p + gx ρ p − ρ
• Power generation/combustion)
– Oil burner, gas turbines, diesel and rocket fuel injection
• Miscellaneous
– – – – – Medical sprays Dispersion of chemical agents Agriculture spraying Foam and fog suppression Printing and acid etching
Dispersed Phase Model (DPM): Overview
• Use to model particles, droplets, or bubbles dispersed (at low volume fraction) in a continuous fluid phase. • Compute trajectories of particle (or droplet or bubble) streams in continuous phase. • Compute heat, mass, and momentum transfer between dispersed and continuous phases. • Assume that dispersed phase occupies low volume fraction. Less than 10%, but a high mass loading is acceptable. • Assume that particles enter and leave computational domain. It should not be used for continuous suspension or settling.
• Treatments
DPM/Spray Applications (Cont’d)
• Coating
– – – – – Surface treatment Spray painting Flame spraying Insulation, fibers, and undercoating materials Particle coating and encapsulation