非接触式喷嘴旋流槽测量系统的搭建与实现

针对航空发动机燃油喷嘴组件的旋流槽特征的精密快速检测难题,采用锥光偏振全息测量技术、多轴联动定位技术与专用夹具技术相结合的方式,搭建了非接触式的喷嘴旋流槽测量系统,可以实现喷嘴旋流槽的槽深、旋流角度和槽宽等几何参数的高效扫描测量。首先,分析了上述3项参数的测量与计算原理,并推导出了各项参数的数学表达式;然后,对测量系统的机械本体、光学测头、运动控制系统和喷嘴专用的免校准加工及检测专用夹具等组成部分进行了详细介绍;最后,应用该系统对某喷嘴样件的旋流槽特征进行了多次重复测量。实验结果表明,本文所搭建的非接触式喷嘴旋流槽测量系统能够完成既定的测量任务,而且系统的重复性测量精度能够满足检测任务需求,因而可以作为一项喷嘴组件结构尺寸检测的技术解决方案。

嵌套旋流离心式雾化喷嘴流场特性分析

为了对航空发动机燃油喷嘴的流场特性进行研究从而对其雾化性能进行优化达到节能减排的目的。通过Solidworks软件对嵌套旋流离心式喷嘴进行了建模,利用Fluent软件使用流体容积法(VOF)对喷嘴的内流场及外流场进行数值模拟计算,并做了雾化性能测试实验证明了数值模拟计算的可靠性。结果表明,燃油流场与喷嘴结构呈现较强的相关性,无论是内流场还是外流场的各项物理特性均呈现特定的规律。可见对于喷嘴流场的研究为后期研究改变某些关键结构尺寸对喷嘴会产生哪些影响做好相关的流场分析技术指南,最终是为喷嘴的结构改进提供了相关参考。

凝胶珠造粒机旋流分离槽的设计计算

旋流分离槽是分离密度小于凝固液的凝胶珠的设备。本文结合实例介绍了这种旋流分离槽设计中有关的计算方法。

基于磁力研磨法对微型槽的精密研磨研究

微型喷嘴旋流槽棱边去毛刺及槽底面光整用传统加工方法难以实现,利用磁力研磨法能够很好实现旋流槽棱边去毛刺及槽底面的光整加工。文中分析了磁力研磨法对棱边去毛刺及槽底面光整的加工机理,并进行了有限元理论分析和试验验证,利用3D超景深电子显微镜观察并记录喷嘴旋流槽加工前后照片,验证结果表明,永磁研磨机可以很好地实现对微型喷嘴旋流槽棱边去毛刺及槽底面光整研磨。

双通道气流式MTP反应喷嘴雾滴粒径分布的研究

雾化喷嘴的性能直接取决于索泰尔平均粒径SMD、雾滴粒径分布PSD和雾滴覆盖直径DCD。利用冷模实验,以双通道气流式MTP反应雾化喷嘴为研究对象,考察了喷嘴结构与雾化性能之间的关系,研究了具有不同旋流结构的喷嘴在不同气液比q_(mG)/q_(mL)下SMD,PSD及DCD之间的变化规律。结果表明,旋流槽尺寸与结构、液相通道内径dL对SMD,PSD和DCD具有显著地影响。当喷嘴结构参数为:旋流通道数n=2,旋流通道尺寸b×h=0.5mm×1.0 mm,液相通道内径dL=1.0 mm时,随着q_(mG)/q_(mL)由8.70增加至20.32,喷嘴对应SMD由20.02μm降至17.88μm,雾滴粒径分布介于9.91μm和48.8μm之间,特征中径D_(0.5)达到21.45μm。当n=3,b×h=1.5 mm×2.0 mm和2.0 mm×2.0 mm,dL=2.5 mm时,SMD随着q_(mG)/q_(mL)的增加分别由62.48μm降至58.89μm,由63.02μm降至59.39μm,雾滴粒径分布变宽,介于34.3μm和111.6μm之间,D_(0.5)达到64.02μm。当n=4,b×h和dL保持不变时,PSD和D_(0.5)基本不变,SMD随气液比q_(mG)/q_(mL)的增加由64.07μm变至60.65μm。而且,DCD由φ640mm增至φ800 mm。

基于MEMS技术的微型燃烧器的特性分析与设计

为了改善微型燃烧器内的燃烧性能,分析了微型燃烧器燃烧时存在的主要问题,并提出了相应的燃烧策略。根据微型燃烧器的特点,采用旋流预混、增设预混通道、燃气出口通道和简化管道接气装置等方法对微型燃烧器的结构进行改进设计。改进后,可延长燃料与空气在预混腔的预混时间,增强预混效果;充分利用燃气热量,提高预混气体的初温,减少微型燃烧器散热,利于燃气着火。延长燃气在燃烧室内的燃烧时间,并增强气流扰动。管道接气装置可简化气源管道连接问题,管道间距的加大也使其安装连接更为方便,气密性的保证也相对更容易。为下一步开展微型燃烧器内气体预混催化重整燃烧等实验研究打下了基础。

一种喷嘴的改进设计及其喷雾性能仿真分析

为研究并优化喷嘴的结构参数,结合离心式喷嘴的结构特点,在原有喷嘴结构的基础上增加旋流槽.利用VOF模型以及双方程湍流模型对原始结构喷嘴以及新增旋流槽结构的改进喷嘴,分别进行数值模拟.分析了两种喷嘴内部的液体流动特性及喷雾场中的喷雾特性和变化规律.结果表明,增加旋流槽结构能够有效减轻喷嘴内部出口处的涡流现象,降低喷嘴内压强;喷射液体的轴向速度减小,喷射束更发散,雾化锥角变大.

离心式废液喷嘴改进

通过试验对喷嘴流量及雾化角变化规律进行了研究,在考虑了喷嘴旋流器旋流槽尺寸、喷嘴喷口长度及喷口直径对流量及雾化角的影响后找出了参数之间的相互影响、变化规律及在喷嘴上的合理匹配,并由此解决了喷嘴雾化角过大的问题。

结构和几何参数对碟式太阳能甲烷接收反应器性能的影响研究

与传统以定壁温或定热流作为边界条件不同,为更精确分析结构与扰流参数对碟式太阳能甲烷接收反应器性能的影响,本文考虑实际辐照,以高斯分布模型(Guassian distribution model)作为热流边界条件,提出树形分叉和旋流槽道型两种新型反应器结构,并对其内部传热传质进行了数值分析。文中分析了结构类型、隔板个数及层数、旋流槽道弧度及数量对接收反应器径向温度分布和甲烷转化率的影响。结果表明,接收反应器结构对径向温差和转化效率影响很大。当入口流速一定时,旋流槽道型结构的甲烷转化率最高,树形分叉结构次之,而传统的圆锥型接收反应器最小。在此基础上,分析了树形分叉结构和旋流槽道型结构的结构参数对反应器性能的影响,结果表明增加树形结构的层数、排数对于优化反应器内温度场并无显著效果,甲烷的转化率提升受限。增大旋流槽道的弧度和数量对于改善反应器内温度场,降低截面径向温差并无显著效果,甲烷的转化率提升受限。这也表明了接收反应器结构是影响其内部温度场和反应性能最重要的原因。