内混式空气雾化喷嘴雾化影响因素试验与仿真研究

为了研究3种内混式空气雾化喷嘴的适用场所,分析了空气雾化喷嘴的雾化特性,确定结构参数对喷嘴雾化特性的影响。基于VOF两相流模型及Realizable k-ε湍流模型,建立了三维稳态模型,分析3种内混式空气雾化喷嘴的雾化过程以及混合腔内压力和速度变化;搭建雾化试验平台,分析了3种内混式空气雾化喷嘴的雾化特性。结果表明:喷嘴的雾滴粒径与供气压力呈负相关关系,而与供水压力呈正相关关系;雾滴速度随供水和供气压力增加均呈现出增加的趋势;1号喷嘴的喷雾受工况参数影响较大,能够实现约为90°的雾化角和4.7 m的射程,雾滴粒径最小能达到8μm,综合雾化性能好;2号喷嘴的大液滴被压缩空气推向两侧,形成的喷雾较为分散,雾化角度约为141°,射程约为1.5 m;3号喷嘴的液相受压缩空气作用集中在中央,形成的喷雾雾化角度约为20°,射程高达3.7 m,雾滴速度约为28 m/s。研究结果为喷嘴设计和完善喷雾降尘系统提供理论指导。

基于正交试验的内混式空气雾化喷嘴结构参数优化

为掌握结构参数对内混式空气雾化喷嘴雾化特性和降尘效率的影响规律,从而获得经济合理的喷嘴结构参数,采用自行设计开发的喷雾降尘试验平台,应用正交设计方法,开展了不同结构参数组合下的喷嘴雾化特性及降尘效率试验。试验结果表明:随着液体帽注水孔直径的增大,喷嘴水流量不断增加,而气流量不断减小;喷嘴气流量随液体帽注气孔数量增加而增大,喷嘴水流量受液体帽注气孔数量的影响较小。当逐渐增大注水孔直径时,索太尔平均粒径(Dsm)不断增大;Dsm随着注气孔数量的增加呈现出先减小后增大的变化规律,当注气孔数为4时达到最小值,雾化效果最好;空气帽出口直径为2.0 mm和2.5 mm时,喷嘴雾滴粒径较小。全尘和呼吸性粉尘降尘效率均随着液体帽注水孔直径和注气孔数量的增加呈现先增大后减小的变化规律,并分别在注水孔直径为1.5 mm和注气孔数量为4时获得最佳的降尘效果;随着空气帽出口直径的增大,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均有所提高,但空气帽出口直径大于2.0 mm后,降尘效率增幅较小。综合考虑喷嘴雾化特性参数和降尘效率,对于喷嘴空气帽,其出口直径应选择2.0 mm;对于喷嘴液体帽,注水孔直径为1.5 mm和注气孔数量为4时较为合理,能够获得最高的降尘效率。工业应用现场采用以上结构参数组合的喷嘴较为合理,该种结构参数组合的喷嘴在耗气量和耗水量较低时,能获得较小的雾滴粒径和较高的降尘效率。

内混式自吸离心泵射流自吸装置的试验研究

通过安装不同收缩角和不同出口截面积的射流嘴，对5种内混式射流自吸离心泵的自吸性能进行了试验研究，利用压力传感器和真空仪测量了吸水管内和叶轮进口的真空度，分析了自吸离心泵自吸过程中吸水管内和叶轮进口真空度的变化情况，以及射流嘴收缩角和出口截面积对自吸性能的影响。结果发现：射流嘴出口压力取决于叶轮进口的真空度，而吸水管内的真空度曲线则反映了自吸离心泵的自吸过程；射流嘴的收缩角为20°-30°时自吸性能最佳；射流嘴的最佳出口截面积与自吸离心泵的大小有关，随泵的额定流量呈指数关系变化。

内混式喷嘴流场的数值模拟研究

喷嘴的结构对燃油锅炉、加热炉的燃烧效率有着至关重要的影响。为了进一步提高燃油锅炉、加热炉的燃烧效率，提出了一种内混式蒸汽雾化燃油喷嘴结构，介绍了内混式雾化喷嘴雾化工作原理。建立了内混式喷嘴物理模型，采用CFD软件对内混式喷嘴的流场进行了数值模拟，探讨了内混式喷嘴雾化室的长度、气液比对雾化粒径的影响规律：同时，对喷嘴下游不同截面的雾化粒径大小分布规律进行了研究；并将平均雾化粒径模拟结果与常规内混式喷嘴经验公式的计算结果进行了比较。研究结果表明：内混式喷嘴的混合室长度最佳值是70～80mm；随着气液比的增大雾化粒径减小；液体燃料第二次雾化主要发生在燃料离开喷嘴100mm之内：同时，研究结果表明新型的内混式喷嘴的雾化粒径小于常规的内混式喷嘴的雾化粒径。

结构参数变化对内混式喷嘴雾化性能的影响作用

通过对比6种结构参数不同的环形内混式喷嘴的雾化平均直径的变化规律,研究了喷嘴结构变化对雾化性能的 影响规律。结果表明,混合腔宽度、内喷嘴缩进长度、出口流程均对喷嘴雾化性能造成明显影响,而不同的混合腔长度、 气体及液体的喷入方式则基本上不影响雾化性能。

内混式自吸离心泵自吸性能影响因素的试验研究

针对比转速为74～112的5台内混式自吸离心泵，采用3种不同直径吸水管和6种不同隔舌间隙，对其规定高度自吸时间和极限真空度进行了较全面的试验研究，并对试验结果进行了综合分析。结果表明，对于内混式自吸离心泵，规定高度自吸时间总体上随吸水管内初始存气量的增加而成线性递增，而极限真空度与吸水管内的初始存气量无关；当隔舌间隙为1～6mm时，隔舌间隙越小，自吸性能越好；泵的额定流量越大，自吸性能受隔舌间隙的影响越大。该研究对内混式自吸离心泵的水力设计、部分结构参数的确定以及自吸性能的进一步提高具有较重要的意义。

气液两相内混式油喷嘴混合室内压力特性的实验研究

以压缩空气和变压器油为工质,对气液两相内混式油喷嘴混合室内压力特性进行了实验研究. 研究结果表明,对于结构已确定的油喷嘴,影响混合室内压力的运行因素主要是油压(p1),气压(p2)及两者差值(p1 - p2). 实验测得了相同雾化气压下不同油压时混合室内压力的变化值,并利用数理统计的方法,整理出了这种油喷嘴混合室内压力随油压变化的关系式. 从统计关系式及实验数据相关线图的比较可以看出,两者的变化关系是非线性的. 实验还测得了在相同油压条件下不同雾化气压时,混合室内压力随气压的变化值,整理出了混合室内压力随气压变化的关系式. 从统计规律及实验数据相关线图分析比较看出,两者的关系近似为线性关系.

内混式油喷嘴流量特性实验研究

以压缩空气和变压器油为工质,对内混式介质雾化喷嘴的流量特性进行了实验研究,得出了内混式介质雾化喷嘴油、气流量系数与运行及结构参数的实验关系式.实验结果表明,不同内混式喷嘴或同一喷嘴在不同运行参数下的流量系数值变化很大,与通常设计计算时的推荐值偏差最大达100%以上.油压大于等于气压工况下的实验关系式与油压小于等于气压工况下的实验关系式有较大的区别.

气液两相内混式喷嘴混合室内压力特性的实验研究

在内混式介质雾化喷嘴的设计计算中,有些文献[1]近似将混合室内压力与雾化介质进口压力之比看作为临界压比,这种近似与实验结果有较大差别。研究结果表明,内混式喷嘴混合室内压力并不等于雾化介质进口压力与临界压比之积,而与喷嘴的结构特性及运行参数密切相关。以压缩空气和变压器油为工质对内混式介质雾化喷嘴混合室内压力特性进行了实验研究,获得了该类喷嘴混合室内压力与结构及运行参数间的实验关系式,可供设计使用部门参考。

液气动量比对内混式直流气液喷嘴雾化特性影响

为探究液气动量比对内混式直流气液喷嘴雾化特性的影响,采用基于Gerris的VOF方法和自适应加密算法,对不同液气动量比下的两液相孔内混式直流气液喷嘴雾化过程进行数值计算。结果表明:Gerris可以清晰地捕捉到射流柱从变形、弯曲到雾化为液滴的全过程细节特征,雾化过程图像与实验拍摄的基本吻合,获得液滴空间分布,计算得到的全场液滴SMD为50~60μm。当液气动量比较小时,内混式直流气液喷嘴的射流不发生相撞,雾化机制为气动破碎。随着液气动量比的增加,两股射流破碎长度和穿透深度均增大,射流发生相撞,雾化机制为气动破碎和撞击破碎。

气—液内混式高压油喷嘴的气体流量特性

对气—液内混式高压油喷嘴气体流量特性进行了实验研究。分析了操作参数、喷嘴混合室进出口孔径、无因次量F3/(F1+F2 )对流量特性的影响 ,为此类喷嘴结构的改进、提高其使用性能提供了依据。

内混式两相流喷嘴的雾化特性研究

结合一些相关的理论,以水、润滑油和十二烷基硫酸钠溶液(SDS)溶液作为液体介质,详细地研究了操作参数(压力、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,在适用范围内,该公式具有较高的精度。

内混式自吸离心泵的试验研究与设计

探讨了内混式自吸离心泵回流装置对泵性能的影响,对实验结果进行了理论分析。在归纳总结了10种优秀的内混式自吸离心泵水力模型后,提出了内混式自吸泵水力设计的速度系数法经验公式。

内混式二相流喷嘴流量特性

结合相关理论,以水、润滑油和十二烷基硫酸钠(SDS)溶液作为液体介质,详细研究了操作参数(气液比)和液体物性(粘度、表面张力)对一种典型的内混式二相流喷嘴流量特性的影响,通过对实验数据的分析得出了一些重要结论。随着液体介质粘度的增加,气液压力要随之增加,而表面张力的增加,气液压力基本上保持不变。根据大量的实验数据,回归出了内混式雾化喷嘴的液体流量系数的经验关联式。

连铸二冷区内混式气水雾化喷嘴的水流密度分布研究

通过水流密度分布测试实验,研究了喷淋高度、气压、水压和加速环设置对内混式气水雾化喷嘴水流密度分布的影响。结果表明,当气压和水压一定时,不同喷淋高度下气水雾化喷嘴的水流密度分布较为一致。相同喷淋高度下,随着p_(气)/p_(水)的减小,传统喷嘴和增设加速环喷嘴的水流密度峰值均逐渐增大,并且相同工况下,增设加速环喷嘴的水流密度峰值相对更大,而射流雾化角随着气压和水压的变化波动较小,射流更为稳定,能够有效保证铸坯雾化面积,满足更高的二冷区冷却强度需求。

内混式喷嘴雾化特性的试验与仿真研究

利用马尔文测雾仪对内混式喷嘴在不同工况下的雾化特性进行试验研究。根据试验结果,分析气压、水压以及气液比等因素对液滴粒径及均匀性的影响。利用Fluent软件对内混式喷嘴进行数值模拟,研究喷嘴混合段以及外流场的粒径变化。结果表明:随着气压、气液比的增加,喷嘴的雾化粒径减小,且气压为主要影响因素;内混式喷嘴内部粒径先增大后减小,在喷嘴出口处锐减,外流场中粒径沿轴向方向逐渐增大;将喷嘴出口处模拟粒径与实验结果对比,粒径大小及其变化趋势吻合较好。

内混式气动雾化燃料油喷嘴的设计与试验研究

针对炼油厂加热炉中燃烧器以重油(通常为渣油)工作的情况,设计和试验研究了一种新型内混式气动雾化燃料油喷嘴,取得了有很好应用价值的喷嘴设计用试验数据。研究结果表明,合理选择这种喷嘴结构形式、几何尺寸、喷嘴混合腔压力以及气液质量比的方法可以同时得出很好的雾化细度以及要求的火焰长度(刚度)。所设计的喷嘴已投入工业应用,并在常减压加热炉取得5％左右的节油效果。

气-液内混式高压喷嘴液体流量特性及雾化特性的研究

对气 -液内混式高压喷嘴的液体流量特性及雾化特性进行了实验研究 .分析了操作参数、喷嘴混合室进、出口孔径对两种特性的影响规律 .为喷嘴的设计提供了依据 .

新型旋流式与内混式气动雾化喷嘴比较

阐述了新型旋流式气动雾化喷嘴的特点 ,利用激光测速测粒仪详细测量了在不同雾化介质压力与相同气液比下该喷嘴的雾化特性 ,并与现国内外采用的内混式气动喷嘴进行比较。该喷嘴在加热炉中长期使用表明 ,其性能明显优于内混式气动喷嘴。

内混式自吸离心泵回流管的一种新型结构

介绍一种新型内混式自吸离心泵回流结构的特征和试验工作过程 ,此结构对提高自吸离心泵的效率起到了一定作用。