结构参数对拉伐尔喷管空化特性影响的数值模拟

采用CFD方法模拟水在不同结构参数拉伐尔喷管中的空化流动情况。在一定的操作参数下,采用空化泡动力学模型模拟分析拉伐尔喷管不同入口直径、喉部直径、收缩段长度、扩张段长度、扩张段锥角等结构参数对空化效果的影响,并参照正交试验的方法研究各影响因素与水平之间的关系。结果表明:随着喷管喉部直径的减小,空化区域内的汽含率升高,空化数减小,空化效应增强;入口直径与收缩段长度的改变对喷管空化特性的影响不明显;在一定范围内增大扩张段锥角有利于空化强度的增加,但锥角过大反而抑制空化的进行;扩张段长度的增加可以影响空化产生的区域,但对空化强度影响较小;正交试验结果表明在几个结构参数之中,喉部直径的改变对喷管空化特性的影响最大。

进汽参数对拉伐尔喷管中水蒸气自发凝结的影响

针对不同进汽参数条件下水蒸气从过热区膨胀进入湿蒸汽区的自发凝结规律问题,采用数值模拟方法研究其流过拉伐尔喷管时在非平衡和平衡条件下的凝结特性,分析了进汽参数对水蒸气非平衡凝结过程的过冷度、液滴数、湿度、压比以及马赫数的影响,比较了其平衡凝结和非平衡凝结特性的差异。结果表明:当进汽压力较低时,水蒸气非平衡凝结过冷度较大,压力和马赫数的突跃现象显著;随着进汽压力提高,非平衡凝结造成的参数突跃变化减小,出口湿度逐渐增大,当p/p c为0.8时,出口湿度超过了20%。通过比较水蒸气的平衡凝结和非平衡凝结特性,发现喷管进汽压力较低时,水蒸气非平衡凝结与平衡凝结计算结果的差异显著,Wilson点在平衡态中湿度达到8.40%;而当进汽压力接近临界压力时,平衡凝结的计算结果基本接近非平衡凝结的结果,Wilson点在平衡态中的湿度仅为1.98%。

气力压运系统中的拉伐尔喷管

介绍了在现代专用粉厂气力压运复式系统中使用的拉伐尔喷管的结构、气流运动规律及计算方法。

结构参数对三维拉伐尔喷管流场分布影响的数值模拟

采用流体动力学软件ANSYS CFX,对不同结构参数的三维拉伐尔喷管的流体流场分布影响进行数值模拟分析,得到喷管内天然气流场的分布曲线。分析结构参数对拉伐尔喷管内流体流场分布的影响,并对不同的喷管结构参数进行均匀设计,选出最优结构参数。研究结果表明:喷管结构参数变化对喷管流场有不同程度的影响,入口直径对流体的流场分布影响较小,喉部直径和出口直径对喷管内流场分布的影响很大。通过均匀设计试验可知,在一定的结构参数范围内,拉伐尔喷管的最优结构参数是入口直径Di=70 mm,喉部直径Dt=6 mm,出口直径Do=20 mm。

拉伐尔喷管曲线方程的建立及其数控加工

建立了拉伐尔喷管内部形状曲线方程，开发了集计算机辅助设计与制造于一体的应用软件，为提高喷射式真空泵工作性能提供了工具与指导．

浅析拉伐尔喷管CFX的实现

通过用solidworks2016版进行三维建模,利用ANSYS19.0 Workbench-CFX对拉伐尔喷管在流动过程中的压力,速度,温度及马赫数相关参数进行数值模拟,进而对其流动状态进行分析,对初学者深刻理解拉伐尔喷管提供帮助。

拉伐尔喷管在真空回潮机上的应用

西昌卷烟厂制丝线用YG19AC-1型真空回潮机,系国产仿意大利Comas型产品,设计能力为3000kg/h,近年来存在故障率高、生产效率低、回潮效果差等问题。用目前国内较先进的蒸汽喷射泵抽空技术及高速气流自吸水雾化装置对原机进行改造,取得良好效果。 原机抽空系统主要由罗洪泵、叶片泵、水射泵及两级冷凝器组成的机械抽空系统,不适合抽吸含水蒸汽的流体,改用按拉伐尔()喷管(图1)

拉伐尔喷管在真空回潮机改造中的运用

针对 Comas 型真空回潮机组存在问题进行具体分析,给出改进措施及实施方案,并作出效益分析。本文通过阐述拉伐尔喷管基本原理及其在改造设施中的具体运用,力求给业界在相关装置的设计、改造方面提供一些有价值的参考。

利用拉伐尔管技术提高气体轴承实验台主轴转速

为了提高气体动静压径向轴承实验台主轴转速。根据气体动力学理论,建立了气体在喷管中流动的基本微分方程组,并分析了在不同音速下的截面变化规律。以马赫数为主要设计参数,建立了拉伐尔管内部曲线方程,并利用VB6.0对其内部曲线和压力进行了辅助设计,仿真结果显示当拉伐尔管中喉部压强为0.21MPa时,从拉伐尔管中喷出的气体流速的马赫数可达1.6。把实际加工的拉伐尔管应用到气体轴承实验台主轴上,使实验台主轴转速由原来的最高转速3495 r/min提高到5000 r/min左右。

基于旋流的天然气超声速喷管分离特性

采用数值模拟方法研究来流为旋流的拉伐尔喷管内的流场,考察了喷管的收缩比、收缩半角、喉部圆柱段长度和扩张半角对天然气超声速喷管旋流分离性能的影响。数值计算结果表明,增加喷管收缩比和收缩半角可以提高喷管旋流分离性能。喷管喉部圆柱段长度对喷管旋流分离性能影响较小。当喷管扩张半角小于2°时,喷管旋流分离性能较差;扩张半角在2-6°时,喷管旋流分离性能较好;继续增加扩张半角,喷管旋流分离性能下降。

喷管式汽水混合换热器损坏分析

分析了喷管式汽水混合换热器损坏的原因,指出气蚀是造成换热器严重损坏的最主要原因。提出了减轻损坏的具体措施。

某型喷管真空羽流流场数值仿真计算研究

以真空环境下喷管羽流特性为研究对象,采用雷诺平均NS方程开展了某型喷管在室压1.8 MPa、高度120 km条件下的内流和外流数值模拟。计算结果表明:喷管内DSMC方法与CFD方法吻合度较好,羽流过渡流区以外以及倒流区的区域有一定的差别;真空条件下羽流尾流扩张角度更大,呈现出弓形扩张区域;整个计算域的总温均较高,与常压条件下差别较大,喷管出口形成较弱的斜激波,但波系结构和常压条件下相比较少;喷管附近的区域分子数目较多,符合连续性假设,该区域的求解结果真实度较高,过渡流区以外的区域需要进一步探讨。

冷喷涂中氮和氦混合气体对颗粒加速作用的模拟研究

采用FLUENT软件数值模拟氮和氦混合气体在拉伐尔喷管内对颗粒的加速过程,并与一维等熵定常流动理论值进行比较,同时研究混合气体中氦气含量对喷管出口处气体以及颗粒的速度和温度的影响。结果表明:喷管中气体参数的模拟值和一维理论值比较吻合,可以预计颗粒的出口参数,指导冷喷涂工艺。随着混合气体中氦气含量的升高,气体和颗粒的出口速度不断提高,温度不断降低,但速度和温度的变化率不断减小,在氮气中加入少量氦气可以提高气体和颗粒的出口速度,同时避免了全部使用氦气加速时的高成本。

副气流中He流量变化对流场混合状态的影响

在保持主气流流量和副气流中 I2 的流量不变的条件下 ,改变副气流中 He的流量 ,数值模拟氧碘化学激光器拉伐尔喷管内的流场混合特性。结果表明 ,随着副气流中 He的流量的增加 ,副气流垂直穿透主气流的深度逐渐变大 ,主、副气流混合状态也逐渐变好 ,直至氧碘气流混合均匀。

可送粉末复合式电弧喷涂枪的设计

基于针对电弧喷涂应用的局限性,设计了一种能有效结合电弧喷涂和火焰喷涂优点的复合式电弧喷涂枪。该喷涂枪设有一个送粉装置,可同时实现电弧喷涂和粉末喷涂,扩大了电弧喷涂的应用范围。通过改变合金粉末的种类和送入量,实现不同性能要求的复合涂层的制备。

稠油降粘装置内空化流场数值模拟与分析

采用CFD方法对基于拉伐尔喷管的稠油降粘空泡发生装置内部流场进行数值模拟。对比分析加入CRV导流叶片前后喷管内空化流场与三维速度场的变化情况。结果表明:拉伐尔喷管水力空化效果明显,局部区域汽含率最高可达94%,加入CRV导流叶片后,空化区域平均汽含率略有降低,空化强度减小;CRV导流叶片的加入使空泡群从靠近管壁的区域移向了管路中心,空化区域发生转变,汽含率在喷管中心达到最大值;液流在通过CRV导流叶片后,周向速度明显增加从而产生的涡旋流,但涡流沿轴线方向衰减较快。

天然气液化用拉伐尔管结构设计数值模拟分析

拉伐尔喷管是天然气超音速液化分离管的核心部件,对制冷和分离效果具有重要影响。采用Fluent软件对天然气超音速液化拉伐尔喷管结构设计进行数值模拟,分析了渐扩段尺寸和渐缩段线型对天然气降温效果及气流运动规律的影响。结果表明,渐扩段锥度减小导致天然气不完全膨胀,将减少温降,不利于制冷;锥度过大导致天然气过度膨胀,压降过大,不利于旋流分离;渐缩段采用维托辛斯基曲线可以保持气流较好的均匀性,有利于气液分离。

15kt/a超细钛白粉气力输送系统设计

简要介绍利用拉伐尔喷管、国产的旋转阀、高效除尘器及先进的控制系统等组成的超细钛白粉密相气力输送系统的设计原则及控制方案,运行测试表明,该系统满足了连续、稳定输送的生产工艺要求。

SB-70插入式程控声波吹灰器

技术开发单位 南京理工大学 技术简介 SB-70插入式程控声波吹灰器是根据流体动力学及声学共振理论研制的。其工作介质（压缩空气或过热蒸汽）通过气流分配腔进入拉伐尔喷管加速后．冲入振动腔中发生振荡．产生一定频率及声强的声波．由于声波的全方位传播和空气质点的高速周期性振荡．通过声疲劳即声波振荡的反复作用．使灰粒子和空气分子发牛振荡．从而阻止灰粒子在热交换器表面结合．使之处于悬浮流化状态，以便烟气将其带走．达到清除积灰的目的。

SAS-Ⅱ型超音速电弧喷涂设备

西安盈栋科技股份有限公司生产的SAS-Ⅱ型超音速电弧喷涂设备，其创新点是应用空气动力学原理、计算机辅助设计以及拉伐尔喷管等技术，成功地研制出超音速电弧喷枪，使得喷涂粒子的速度超过音速，实现了重大技术突破。该设备具有国际领先水平，它的研制成功对我国电弧喷涂技术的发展具有很大的推动作用。