闪急沸腾喷雾场粒度分布规律及燃烧特性的研究

用激光全息术对闪急沸腾喷雾场的粒度分布进行了测量研究。结果表明，与常温喷雾相比，闪急沸腾喷雾具有粒子平均直径小，轴向、径向分布均匀等特点。在一台单缸机上，采用闪急沸腾喷雾方式进行了燃用柴油和煤化油的试验研究。与常温喷雾相比，闪急沸腾喷雾燃烧方式可大大降低柴油机的碳烟和油耗率。用这种燃烧方式燃用煤化油的结果表明，闪急沸腾喷雾燃烧方式在柴油机燃用低十六烷值燃油方面具有巨大的潜力。

乙醇喷雾场粒子尺寸和速度的数字全息测量

利用连续波激光器和高速CCD,采用数字同轴全息系统,记录了乙醇喷雾粒子场全息图.对粒子场再现像进行聚焦像合成,自适应滤波、二值化、Roberts边缘提取,Hough变换和亚像素精度计算,得到粒子的直径和位置信息.利用两次曝光记录的两个序列全息图得到粒子位移,进而求得粒子的运动速度,给出了实验结果.研究结果表明,该实验系统可用于内燃机喷雾场测量,且具有光路系统简单、成本低等特点.

模型燃烧室冷态喷雾场的实验研究

使用相位多普勒分析仪PDA (PhaseDopplorAnalyzer)对模型燃烧室内的喷雾场进行了实验研究 ,测量了喷雾场不同工况下的喷雾特性 ,分析了喷雾压力和旋流器对喷雾场的影响 .证明喷嘴压力提高可以增大喷雾场中粒子速度、通量及降低平均直径 ;空气流则可以改变喷雾分布型 ,形成回流区并扩大喷雾场范围。

模型饱和器冷态喷雾场的实验研究

针对 HAT循环关键部件增湿饱和器内典型的传热、传质过程现象 ,为了最优化该过程和为今后数值分析提供有效的数据 ,设计了模拟饱和器内传热、传质过程的开放式冷态实验系统。使用相位多普勒分析仪 Dual PDA(Phase Doppler Analyzer)对冷态模型饱和器的喷雾场进行了详细的实验研究 ,测量了不同水压、不同气流速度下的喷雾场 ,得到喷雾场内液滴的三维平均速度分布、脉动速度分布、平均粒径大小分布等 ,分析了喷雾水压和鼓风气流速度对喷雾场的影响。分析结果表明 :改良设计的离心喷嘴具用良好的喷雾性能和轴对称性 ;水压增大可以增大喷雾场中粒子速度、通量及降低平均直径 ;喷嘴喷雾长度随气流速度减小 ;气流速度可以改变喷雾场的分布 ,有利于液滴蒸发和液滴破裂。图 6参

闪急沸腾喷雾场粒度分布特性的研究

用激光全息术测量了闪急沸腾喷雾场的粒度分布，并与常温喷雾场粒度分布进行了比较。结果表明，闪急沸腾喷雾场的粒度分布具有喷雾粒子直径小、喷注的轴向和径向粒子分布均匀等特点。

用于柴油机喷雾场测试的PIV系统

引言本文设计开发了一套可用于柴油机瞬态喷雾场测试的ＰＩＶ（ｐａｒｔｉｃｌｅｉｍａｇｅｖｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ）系统，该系统利用喷雾液滴对入射激光产生Ｍｉｅ氏散射的原理，并以此作为示踪粒子，利用照相机对喷雾场进行瞬时拍照。ＰＩＶ照片经图像处理可得到喷雾液...

激光全息摄影技术在液体发射药喷雾场测试中的应用

介绍了脉冲激光全息摄影技术测试液体发射药喷雾场的基本原理和方法,以液体发射药喷雾试验为依据,初步分析了液体药喷雾场的粒子尺寸与分布规律。实验证明,采用脉冲激光全息摄影技术对于研究喷雾过程及机理分析具有很大实用价值。

基于CFD的小型植保无人直升机喷雾场数值模拟

小型植保无人直升机超低空飞行作业时,旋翼高速旋转产生的下洗流场对喷雾系统喷出的雾滴有着不可忽视的影响。为了减少雾滴漂移、提高农药利用效率,利用Fluent软件对小型植保无人直升机植保作业时的喷雾场进行数值模拟。首先根据N-S方程和剪切压力传输(SST)k-ω模型求解连续相下洗流场,下洗流场收敛后添加离散相模型(DPM),两者进行耦合计算求解出在下洗流场作用下的雾滴喷雾场。模拟结果表明:下洗气流主要集中在旋翼下方,为减少雾滴漂移,喷杆长度不应大于旋翼直径,由于下洗流场的影响,雾滴分布有周期脉动和时空分布不均匀的特性。

柴油机喷雾场数字图像测量的误差分析

分析了柴油机喷雾场光学测量中关键参数的基本要求和取值范围与测量系统的主要误差来源及计算公式。分析认为CCD光电转换特性、像素当量值的舍入、照明光线的变化等引起的随机误差影响较小,并可采取多次采样取平均值的方法进一步减小其影响;实验台振动导致的摄像镜头在平行于焦平面上的微量偏移引入的测量误差很小,而摄像镜头在光轴方向上的偏移,即物距的变化将带来较大误差,应尽量避免;图像畸变引起的误差对测量系统的精度影响很大,采用定标校准的方法能对该项误差进行有效的修正。

一种新的喷雾场测试技术

提出了一种新的测试技术─—激光干涉层析技术。阐述了这种技术测量任意非轴对称三维瞬变喷雾浓度场与温度场的理论，指出了三维场的测量必须在多个方向上获取全息干涉图这一干涉层析术的特点。提出了一系列独特的全息干涉图的图象处理方法，首次对瞬变喷束两油束交叉区的三维温度与浓度分布进行了实际测量。

喷雾场特性的实验研究

采用全息方法对流动环境中实际喷嘴的喷雾场进行了大量的实验研究，获得了在不同工况下喷雾场液滴尺寸分布、液滴运动速度及运动角度和空间分布等许多实验结果。这些结果给出了喷雾特性随喷雾压力、气流速度和喷嘴尺寸等因素的变化特点，揭示了喷雾场中液滴速度及角度的分布规律，为喷雾运动的计算提供了有用的数据。

燃油喷雾场结构和雾化机理

本文以柴油机中高压瞬态燃油喷雾为重点,综述了发动机喷雾场结构及雾化机理的研究现状和发展趋势.首先介绍了液体射流分裂破碎的四种不同形式,喷雾场的分区及各区中主要的力学和物理效应.然后着重介绍了国外在雾化机理研究中早期提出的有代表性的学说及近十年来新的研究成果.最后对喷雾场及雾化过程数值模拟方面的最新进展作了概述.

基于激光测试技术的喷雾场试验研究

在航空发动机燃烧室中,燃油是在经过喷嘴雾化之后,以液雾的形式进入的,因此,液雾的特性也决定了燃烧的质量,而液雾的特性是由喷嘴的雾化性能来决定的。通过运用PIV(particle image velocimetry)和GSV(global sizing velocimetry)这两种激光测试技术,对喷嘴喷雾场进行了试验研究。试验结果表明:在一定压力范围内,喷雾锥角随压力的变大而变大;在较大压力下,喷雾场会形成空心锥体结构;在一个压力确定的喷雾场中,边缘区域的雾化效果最好。通过对试验数据的分析处理,可以检测喷嘴的雾化性能。

激光全息测量在喷雾场实验研究中的应用

采用全息方法对流动环境中实际喷咀的喷雾场进行了大量的实验研究，获得了在不同工况下喷雾场液滴尺寸分布、液滴运动速度及运动角度和空间分布等许多实验结果。这些结果给出了喷雾特性随喷雾压力、气流速度和喷咀尺寸等因素的变化特点，揭示了喷雾场中液滴速度及角度的分布规律，为喷雾运动的计算提供了有用的数据。

三维瞬变喷雾场浓度与温度分布的激光干涉层析（三）──实验系统及测试结果与分析

为了对柴油机大型喷嘴三维喷束的浓度与温度分布进行测量，本文设计和研制了一套测量与实验系统，并通过选模技术改善了激光光质，从而保证实验顺利进行。利用激光干涉层析术首次对瞬变喷束两油束交叉区的三维浓度与温度分布进行了实际测量，得到较积极的结论。

数字激光全息在发动机喷雾场形态测量的应用

数字激光全息技术已成功应用于多个领域,但其在发动机喷雾领域的相关研究还未见报道。针对这一问题,采用阴影法和数字激光全息技术对发动机喷雾场形态变化过程进行了研究。结果表明,数字激光全息技术在发动机喷雾场上的应用是可行的。将2种试验结果进行比对可以看出,采用数字激光全息技术能够得到更为细致、清楚的图像。使用数字算法可以实现全息图的重建,对全息图的分析、研究也很容易实现。使用数字处理技术可以提高重建图像的质量,最为重要的是,采用数字激光全息技术可以得到能反映出喷雾体边缘部位雾化情况的喷雾空间发展过程图片。这表明,数字激光全息技术在发动机喷雾场形态测量方面的应用不仅是可行的,而且比阴影法得到的图像效果更佳。

数字激光全息在发动机喷雾场粒度测量的应用

分析了相位多普勒技术、夫琅和费衍射技术和数字激光全息技术的优缺点,设计了使用数字激光全息技术测量发动机喷雾场粒度的光路,采用数字激光全息技术和基于夫琅和费衍射的粒度测量技术测量了发动机喷雾场粒径。通过比较2种技术的测量结果可知,数字激光全息技术在内燃机喷雾场粒度测量上的应用是可行的。采用数字激光全息技术获得的图像是三维的,通过改变再现距离,可以得到相应的粒子场分布;对不同位置进行聚焦,可以得到不同的粒子场信息;采用的处理方法可以有效识别非圆液滴的特征。数字激光全息技术的这些优势是以往的测量手段无法比拟的。

对冲喷头喷雾场液滴分布特性试验

植保扇形喷头的喷雾扇形面内不同位置处液滴直径是不相同的,呈现接近于U形分布的中间液滴直径小而两侧液滴直径偏大的情况,这导致同高度水平方向上各点处的液滴在靶标上的沉积行为不同,致使防治效果存在差异。本文对出水口孔径1 mm和切槽角30°的对冲喷头喷雾场的液滴直径分布特性进行试验,该喷头是基于射流和撞击流耦合作用的新型喷头,发现对冲喷头在喷雾扇形面内的液滴直径呈现中间区域液滴直径较大且均匀而两侧液滴直径较小的特性,如喷施压力0. 4 MPa时在300 mm高度测试面上,喷雾扇形面内中间区域液滴直径在265～268μm,而靠近两侧边缘处的液滴直径在250～252μm,这有利于解决喷杆式喷雾机大田作业时液滴直径分布不均匀的不足;并对喷头这一特性进行理论分析,提出在分裂区的3次雾化(即扰动雾化、撞击雾化和振荡雾化)是引起这一特性的根本原因。同时采用径向不均匀指数对喷雾场的液滴分布均匀特性进行定量表征分析,发现径向不均匀指数能够总体反映喷雾场的非均匀特性,当喷施压力在0. 6～0. 7 MPa范围时,径向不均匀指数在0. 47～0. 51较小范围内变化,说明在该压力范围内工作时喷头喷雾场具有良好的液滴均匀分布特性。

不同冷却喷雾场下硬质涂层刀具切削蠕墨铸铁性能研究

研究在复合喷雾油膜附水滴冷却时,3种不同结构喷嘴的喷雾场及在硬质涂层刀具切削蠕墨铸铁过程中的切屑流向,并分析刀具和喷射位置对切削力的影响。研究表明:与普通圆柱型和扁平型喷嘴相比,尖嘴型喷嘴的雾化效果更佳,无大液滴现象,喷雾集中,连续雾化稳定。在硬质涂层刀具切削加工蠕墨铸铁过程中,当喷雾场只作用于刀具前刀面时,普通圆柱型喷嘴和尖嘴型喷嘴有良好的断屑作用;而尖嘴型喷嘴和扁平型喷嘴对切屑流具有更好的导向性。相对干切削和冷风辅助切削,尖嘴型喷嘴与外冷复合喷雾条件下切削蠕墨铸铁时,切削力可减小30~60N,其中喷雾场喷射在刀具前刀面时的切削力最低。不同硬质涂层刀具需要与外冷复合喷雾的喷射位置相互匹配以达到最小的切削力。

鱼雷离心式喷嘴喷雾场的数值模拟研究

喷嘴背压和喷雾锥角是喷嘴设计的重要参数,与其密切相关的贯穿距不仅影响喷嘴的设计,还关系到燃烧室的形状、强度等的设计。通过实验的方法确定这2个参数费时费力,且不易量化。本文运用数值方法对离心式喷嘴的喷雾场进行模拟,重点研究了在设定燃烧室结构的情形下喷嘴背压和喷雾锥角对贯穿距的影响规律,定量而直观。数值模拟的方法和结果可为实际喷嘴的结构及参数设计提供理论指导。