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冻结与非冻结环境对液-液雾化影响的实验研究 被引量:1
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作者 梁坤峰 高春艳 王林 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期923-928,共6页
水在低温冻结环境液体中雾化是液-液循环流化床制取流体冰技术的关键环节。今对常温非冻结环境或低温冻结环境中液-液雾化过程的射流与液滴形成特性进行了实验研究,提出了形成液滴的四种射流破碎方式,考察了冻结与非冻结环境中,滴流雾... 水在低温冻结环境液体中雾化是液-液循环流化床制取流体冰技术的关键环节。今对常温非冻结环境或低温冻结环境中液-液雾化过程的射流与液滴形成特性进行了实验研究,提出了形成液滴的四种射流破碎方式,考察了冻结与非冻结环境中,滴流雾化向射流雾化转变的射流雷诺数,获得了射流雾化发生时随射流雷诺数的变化,射流破碎方式的转变规律、射流长度及其波动幅度与液滴平均粒径的变化规律。结果表明,射流液体在冻结或非冻结环境下雾化形成液滴的区域特性不一致,尤其是滴流雾化向射流雾化转变之后;射流液体在冻结环境中雾化只能形成单个液滴,其最小粒径的液滴形成在滴流向射流转变过程中,但是射流液体在非冻结环境下雾化可同时形成多个液滴,且形成液滴的粒径随射流雷诺数的增大而减小。 展开更多
关键词 -循环流 冻结 液-液雾化 射流破碎 滴形成
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液-液雾化的射流特性与粒径分布
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作者 梁坤峰 彭正标 +1 位作者 袁竹林 凡凤仙 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期326-331,共6页
液滴的粒径分布是液-液循环流化床制取流体冰技术的关键因素之一。在流化床实验装置上,采用快速摄像与图像处理相结合的方法,研究低流速下液-液单孔雾化的射流及其对液滴粒径分布的影响,射流长度的变化和液滴的粒径分布运用数学统计的... 液滴的粒径分布是液-液循环流化床制取流体冰技术的关键因素之一。在流化床实验装置上,采用快速摄像与图像处理相结合的方法,研究低流速下液-液单孔雾化的射流及其对液滴粒径分布的影响,射流长度的变化和液滴的粒径分布运用数学统计的方法进行分析。研究结果发现,当射流速度大于1.14m/s时,开始出现射流;各个流速工况下射流长度的波动具有随机和非周期的特点,其均值与方差随射流速度增大的总体变化趋势是先增大后减小;转折点在射流速度为6.58m/s时,在射流长度波动的峰点处形成球形或锥形射流顶部是液滴的粒径具有大小差异及其运动路径发生摆动的主要原因;各流速工况下,液滴的粒径分布与Rosin-Rammler分布符合的很好;研究结果为液-液循环流化床实际运行时控制雾化形成液滴的粒径分布提供可靠依据。 展开更多
关键词 -循环流 液-液雾化 射流 粒径分布
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液-液雾化液滴的粒径分布特性 被引量:2
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作者 李玉刚 王程远 +1 位作者 陈卫锋 梁坤峰 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第3期29-32,共4页
液-液雾化形成液滴的过程是一个动态的和随机的现象,所形成液滴的大小具有不确定性,但在大量的实验条件下,液滴粒径的大小又呈现统计规律性。为了研究不同流量工况下雾化液滴的粒径分布特性,采用数理统计方法作为一种研究手段进行统计... 液-液雾化形成液滴的过程是一个动态的和随机的现象,所形成液滴的大小具有不确定性,但在大量的实验条件下,液滴粒径的大小又呈现统计规律性。为了研究不同流量工况下雾化液滴的粒径分布特性,采用数理统计方法作为一种研究手段进行统计分析。研究结果表明:不同的流量工况下,雾化液滴的粒径大小均呈现一定的分布形式,且随流量的增大,粒径分布的中位粒径、标准偏差的总体变化趋势是减小的;同时为了获得能够描述液滴粒径分布的经验表达函数,对3种常用的粒径分布函数Log-Normal分布、Rosin-Rammler分布、Nukiyama-Tanasawa分布,进行了Pearson χ2拟和优度检验,发现在整个实验流量范围内,Rosin-Rammler分布函数均能够比较准确地描述液滴的粒径分布。 展开更多
关键词 液-液雾化 不确定性 粒径分布 数理统计 Pearson χ2拟和优度检验
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液-液分散雾化非相溶两相流界面追踪模拟 被引量:4
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作者 梁坤峰 贾雪迎 +1 位作者 高春艳 袁竹林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期363-371,共9页
基于VOF方法并考虑界面张力影响与界面重构,分别建立不同喷射流率下的非相溶两相流界面追踪模型,追踪液-液分散雾化过程中油-水两相界面变化,模拟了射流破碎和液滴形成、生长与破碎等微观特征,分析了准则数对射流破碎与液滴形成的影响... 基于VOF方法并考虑界面张力影响与界面重构,分别建立不同喷射流率下的非相溶两相流界面追踪模型,追踪液-液分散雾化过程中油-水两相界面变化,模拟了射流破碎和液滴形成、生长与破碎等微观特征,分析了准则数对射流破碎与液滴形成的影响机理。结果表明:所建立的界面追踪模型能模拟不同喷射流率下液-液分散雾化形成液滴过程,但高喷射速率时捕捉流场中小尺度涡破碎过程的能力仍有不足;在不同的液滴形成模式下,射流液体的破碎均具有随机性,并随喷射流率的增大而增强,射流破碎依靠两相界面的波动和失稳形成体积较小的液滴;Re、Ca和Bo准则数对滴流和层流射流时形成的液滴与射流表面及其破碎处的形状的影响比较大,而对于湍动射流而言,则主要影响射流破碎程度和形成液滴的粒径。 展开更多
关键词 两相流 液-液雾化 射流 界面追踪 数值模拟
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液-液射流雾化的数值模拟与实验研究 被引量:4
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作者 彭正标 梁坤峰 袁竹林 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期205-212,共8页
建立了液-液雾化机理的数值模拟平台与实验研究平台,对水在非相溶溶液中的喷射雾化机理进行了研究。应用VOF-CSF多相流模型对雾化过程进行了数值模拟,并在相同工况下进行了实验验证和对比。研究表明,所建立的数学模型能成功地模拟连续... 建立了液-液雾化机理的数值模拟平台与实验研究平台,对水在非相溶溶液中的喷射雾化机理进行了研究。应用VOF-CSF多相流模型对雾化过程进行了数值模拟,并在相同工况下进行了实验验证和对比。研究表明,所建立的数学模型能成功地模拟连续射流雾化过程,与实验结果取得了非常好的一致性。通过数值模拟和实验相结合的方法,对雾化过程中的射锥高度、射流速度、非相溶介质流速等关键因素的影响进行了探讨,获得了相应的规律:在确定的雾化条件下,雾化液滴粒径呈现出离散性;液滴的运动方式随射流速度的增加由规则逐渐过渡为紊乱;射流速度为3.5 m/s与非相溶介质流速为0.18 m/s时,雾化射锥高度变化趋势发生转变。本文的研究结果对认识液-液射流雾化机理以及相应的工程应用,具有重要的指导意义和实用价值。 展开更多
关键词 液-液雾化 数值模拟 实验研究 VOF—CSF多相流模型
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基于制取流体冰的液-液雾化液滴粒径分布研究 被引量:1
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作者 梁坤峰 高春艳 王林 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期457-460,497,共4页
采用数理统计方法研究不同实验工况下雾化液滴的粒径分布规律,研究发现:在不同实验工况下,雾化液滴的粒径大小均呈现一定的分布形式,且随喷射流量的增大,粒径分布的中位径总体变化呈减小趋势;通过Pearson χ2拟合优度检验,液滴粒径分布... 采用数理统计方法研究不同实验工况下雾化液滴的粒径分布规律,研究发现:在不同实验工况下,雾化液滴的粒径大小均呈现一定的分布形式,且随喷射流量的增大,粒径分布的中位径总体变化呈减小趋势;通过Pearson χ2拟合优度检验,液滴粒径分布假设为Rosin-Rammler分布函数时,其显著性水平在所有实验工况内均达到0.01;基于Rosin-Rammler分布密度函数计算出不同实验工况下4种粒径的质量分数,喷射流量为50 mL/min时液滴粒径集中在0.7~1.0 mm之间。 展开更多
关键词 流体冰 液-液雾化 粒径分布 Pearson χ2拟合 分布函数
原文传递
液-液循环流化床制取流体冰过程的颗粒形成与运动特性 被引量:4
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作者 梁坤峰 高春艳 袁竹林 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期40-48,共9页
采用水与另一种非相溶载冷液体直接接触换热制取流体冰的液-液循环流化床是一种全新的动态制冰方法,在所建立的循环流化床试验台上针对制冰过程的关键问题——颗粒(液滴、冰颗粒)形成及其运动特性展开研究,研究过程中采用快速摄像与图... 采用水与另一种非相溶载冷液体直接接触换热制取流体冰的液-液循环流化床是一种全新的动态制冰方法,在所建立的循环流化床试验台上针对制冰过程的关键问题——颗粒(液滴、冰颗粒)形成及其运动特性展开研究,研究过程中采用快速摄像与图像处理相结合的方法,获得颗粒形成及其沿程运动过程的图像以及循环流化床不同高度上颗粒的粒径信息。研究发现射流形状、射流长度及其波动的变化规律直接影响形成液滴的粒径大小与均匀性;颗粒的沿程粒径分布具有向粒径增大方向倾斜与移动特征,并随射流液体流量的增大,颗粒的粒径分布范围与倾斜程度增大;颗粒在流化床内沿程运动过程中具有明显的颗粒聚团、聚并与分散现象,且颗粒的聚并现象不可避免,主要出现在流化床0.50 m高度以上,并随射流液体流量增大出现颗粒聚并现象的高度在增高。 展开更多
关键词 热工学 动态制冰 -循环流 液-液雾化 粒径分布 运动特性
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液-液循环流化床液滴形成特性研究 被引量:2
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作者 梁坤峰 高春艳 王林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期228-234,共7页
基于图像采集与处理方法对液-液循环流化床液滴形成特性进行了实验研究,提出了形成液滴的3种液-液雾化方式,考察了液-液雾化方式与射流长度脉动、液滴粒径分布的相关性,获得了液-液雾化方式的转变规律以及雾化强度、射流长度脉动和液滴... 基于图像采集与处理方法对液-液循环流化床液滴形成特性进行了实验研究,提出了形成液滴的3种液-液雾化方式,考察了液-液雾化方式与射流长度脉动、液滴粒径分布的相关性,获得了液-液雾化方式的转变规律以及雾化强度、射流长度脉动和液滴粒径分布基于相对雷诺数的变化规律。结果表明,雾化过程与相对雷诺数密切相关,随着相对雷诺数的增加,雾化强度持续增强,液-液雾化方式由滴流型向层流射流型转变,最后发展为湍流射流型;在整个相对雷诺数实验范围内,射流长度的脉动表现出随机和非周期的特点,其标准方差与平均值的变化规律基本一致,在相对雷诺数为1.3×104时达到最大值;液滴的粒径分布参数一直增大到湍流射流型雾化阶段,在相对雷诺数为2.5×104时,液滴的粒径均匀性最好,而液滴平均粒径总体上随相对雷诺数的增大不断减小,形成液滴的最小平均粒径发生在湍流射流型雾化阶段。 展开更多
关键词 流体冰 -循环流 液-液雾化 滴形成特性 射流
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水在非相溶油中滴流雾化的界面追踪模拟
9
作者 梁坤峰 高春艳 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期64-68,共5页
基于欧拉法和流体体积函数建立了描述相界面运动、变形、破碎等复杂变化的界面追踪模型(VOF-CSF),该模型采用了二相界面重构技术,并考虑了界面张力和接触角的影响,将水在非相溶油中滴流雾化形成液滴过程简化为二维轴对称数值模拟,模拟... 基于欧拉法和流体体积函数建立了描述相界面运动、变形、破碎等复杂变化的界面追踪模型(VOF-CSF),该模型采用了二相界面重构技术,并考虑了界面张力和接触角的影响,将水在非相溶油中滴流雾化形成液滴过程简化为二维轴对称数值模拟,模拟了层流环境中低喷射流率下液滴形成的全过程。模拟结果表明:在滴流雾化方式下,液滴形成过程由液滴受力平衡机制控制,并需经历长大、拉伸、缩颈、脱离和卷缩5个微观过程,其形成的时刻与位置具有随机性,液滴顶部位置的波动幅度比液滴断裂点处小。最后,通过试验对比发现,模拟再现的层流环境中低喷射流率下油-水相界面运动、变形、破碎等微观特征,以及所获得的液滴粒径分布特征均与试验结果吻合较好,表明所建模型可以对不同工况下滴流形成液滴的过程进行预测。 展开更多
关键词 液-液雾化 数值模拟 滴流 界面追踪
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液-液分散雾化形成液滴的模式 被引量:1
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作者 梁坤峰 王林 +1 位作者 阮春蕾 徐斌 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期735-741,共7页
基于图像采集与处理方法实验研究了水喷入非相溶油中的液液分散雾化过程.结果表明,通过改变操作条件使水破碎形成3种水滴模式:滴流、层流射流和湍流射流,揭示了其演变规律及其形成机理,获得了分散液体破碎强度、射流长度脉动和液滴粒径... 基于图像采集与处理方法实验研究了水喷入非相溶油中的液液分散雾化过程.结果表明,通过改变操作条件使水破碎形成3种水滴模式:滴流、层流射流和湍流射流,揭示了其演变规律及其形成机理,获得了分散液体破碎强度、射流长度脉动和液滴粒径分布参数随雷诺数Re、韦伯数We的变化规律.随Re和We增加,分散液体破碎强度持续增强,在Re=467,We=8.6时液滴形成模式由滴流向层流射流发展,在Re=3169,We=241时演变为湍流射流,且液滴的粒径均匀性和最小平均粒径均出现在湍流射流模式下;在滴流模式下,液滴的形成、长大与脱离喷嘴均由液滴受力的平衡机制控制;在层流射流模式下,射流柱破碎形成液滴主要由两相界面的表面波扰动引起,且射流长度的脉动具有随机和非周期的特点;在湍流射流模式下,射流柱表面出现拟序涡结构,其在射流起始段失稳,在射流扩散段大量形成较小粒径的液滴. 展开更多
关键词 液-液雾化 滴形成 滴流 射流 拟序结构
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Characterization of Atomization Processes in Suspension/Emulsion Sprays
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作者 Walter Schafer Cameron Tropea 《Journal of Energy and Power Engineering》 2016年第4期223-230,共8页
The characterization of suspension/emulsion sprays plays a decisive role in many industrial processes. A good example of such a process is the drying of a milk spray to produce milk powder, where the process efficienc... The characterization of suspension/emulsion sprays plays a decisive role in many industrial processes. A good example of such a process is the drying of a milk spray to produce milk powder, where the process efficiency and product quality is typically controlled by atomization parameters like flow rate, pressure, etc.. However, these parameters influence directly the droplet size and droplet velocity distributions in a spray, so that optimizing a spray drying process often involves adjusting the spray to a desired droplet size and droplet velocity distribution. This requires a measurement technique capable of characterizing in real time, the droplets in a suspension/emulsion spray. To achieve this aim, we present developments to the well-known time-shift technique for spray measurements. 展开更多
关键词 Milk spray SUSPENSION EMULSION measurement drop size drop velocity time-shift.
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