周期性瞬态喷雾中粒子速度的LDV测量研究

本文应用非实时测量原理成功地研制了一套适用于周期性瞬态测量的计数式LDV系统。用该系统测量了空气压力为1.0MPa、室温环境下,圆孔式和伞喷式两种喷嘴产生的瞬态喷雾中油粒子的轴向速度分量的时空分布。研究了不同5/8比较精度下,采样次数对测量精度的影响。分析了实验误差。

制冷剂瞬态喷雾冷却表面传热特性

喷雾冷却在工业工程中应用广泛,其表面相变传热过程非常复杂,需要开展深入研究揭示其机理与规律。以R134a、R407C及R404A制冷剂为工质开展瞬态喷雾冷却表面相变传热特性实验研究,提出了表征冷却表面内部导热阻力与喷雾表面对流传热阻力之比的喷雾Biot数,以及表征瞬态喷雾冷却最大热通量及其出现时刻的量纲1 Reynolds数Rel和Fourier数Fol。将Jakob数Ja与Rel及液滴Weber数We关联,提出了最大热通量及其出现时刻的通用量纲1关联式。发现不同制冷剂的瞬态喷雾冷却过程具有相似性,得到了热通量随时间变化的量纲1关联式。利用上述关联式对喷雾表面瞬态温度进行模拟,结果与实验结果吻合较好,证明了关联式的准确性。

夹气喷嘴瞬态喷雾的CFD仿真及试验

通过CFD仿真和试验的方法研究了夹气喷嘴的瞬态喷雾特性并验证了喷雾仿真模型的准确性.利用Fluent软件在不同环境背压和不同喷气压力的条件下进行了瞬态喷雾的CFD仿真计算,同时利用高速摄影机拍摄定容弹内部的喷雾形态,以及通过激光粒径测试仪对大气环境下的喷雾进行燃油液滴SMD的测量.结果表明:喷嘴出口处高速流出的压缩气体与燃油发生强烈的耦合,并于下游处产生强烈的涡环结构;试验中环境背压减少0.2MPa时所增加的平均贯穿速率是喷气压力增加0.2MPa时的3.62倍;喷雾平均贯穿速率的试验结果与仿真结果的平均误差为9.94%;试验得到的喷嘴外围的喷雾平均索特直径与仿真平均索特直径的平均误差为4.33%.

R134制冷剂闪蒸瞬态喷雾和传热特性的实验研究

制冷剂闪蒸瞬态喷雾冷却是皮肤激光手术中的重要辅助手段,既能够提高激光能量改善治疗效果,又可以保护表皮正常组织不受激光热损伤。针对制冷剂闪蒸瞬态喷雾冷却过程中所涉及的喷雾动力学和复杂沸腾相变传热等学术难点问题,本文建立了制冷剂闪蒸喷雾冷却实验台,对R134a制冷剂闪蒸喷雾冷却的喷雾特性和表面传热特性进行实验研究,得到了制冷剂闪蒸瞬态喷雾冷却特定喷雾条件下的喷雾特性和表而传热特性,以期为皮肤激光临床手术提供定量的指导。

蒸发性对燃油瞬态喷雾撞击壁面的动态传热影响

直喷发动机燃油喷雾撞击壁面形成油膜,导致燃烧效率降低,颗粒物排放增加。伴随撞壁的动态传热过程对油膜蒸发具有重要影响。本文针对正戊烷、甲醇、甲醇汽油混合燃料瞬态喷雾撞击壁面,研究了不同条件下蒸发性对燃油瞬态喷雾撞击壁面动态传热影响。结果表明,提高喷油温度可促进燃油雾化,增大喷油压力或降低喷油距离可提高液滴撞壁强度,缩短液膜存在时间。撞壁瞬态温度与热流密度动态变化特征受燃油蒸发性与喷雾条件联合影响。

静电喷雾高压喷射下喷雾特性的研究

静电喷雾技术通过液体荷电来改善液体雾化质量,该技术有望在较低压力下获得与高压喷射相当甚至更优的雾化质量,或与高压喷射相结合获得更好的雾化质量以进一步改善内燃机性能。将静电喷雾技术在泵—管—嘴喷射系统上进行了实验,对高压喷射下柴油的静电喷雾瞬态喷雾特性进行了研究。荷电后可观察到静电喷雾分层喷雾的特征,喷雾中后期扭曲并且湍流增强,喷雾径向宽度增大,后喷液柱消失;荷电后喷雾前端粒径的均匀度得到改善。

一种用于研究柴油喷雾的高速多分幅激光全息摄影系统

针对瞬态密集型受限喷雾雾化机理的研究 ,在实验方法上提出一种适合于瞬态完成的高速柴油喷雾雾化过程研究的激光测试技术——高速多分幅激光全息摄影系统。实验结果表明 ,通过该系统 ,可在每秒 2万幅至 5万幅的范围内连续拍摄多幅全息图 ,获取清晰的高速物体照片 ,揭示出短时间间隔内的喷雾蒸发和结构变化过程。

太田痣激光手术中瞬态制冷剂喷雾冷却性能与光衰减特性研究

太田痣激光热疗的原理是用激光能量崩解真皮增生的黑色素,但表皮正常黑色素同样吸收激光能量,需要对其进行预冷却以避免热损伤。已经成功应用于辅助治疗葡萄酒色斑的瞬态制冷剂喷雾冷却很有潜力,但需进一步提高冷却能力并缩短液膜残留时间以避免对激光能量的衰减和皮肤感染。具有低沸点、高潜热、低全球变暖潜能值的R-32制冷剂有望成为R-134a和R-404A制冷剂的替代品。搭建了制冷剂瞬态喷雾冷却与激光能量衰减测试系统对喷雾冷却性能开展了实验研究。R-32制冷剂喷雾冷却下的热流密度峰值最大(519.0kW·m^(-2))且液膜残留时间最短(142 ms),对755nm和1064nm的激光能量衰减最小。在喷雾开始63 ms后,R-32制冷剂喷雾对1064nm激光的能量衰减小于6%。R-32制冷剂喷雾的冷却能力强,液膜残留时间短,对激光衰减小且对环境友好,表明R-32制冷剂具有较好的临床应用潜能。