组合喷嘴喷雾降温实验研究

针对空冷机组在夏季高温天气不能满发的问题,采用喷雾增湿以降低入口空气的干球温度,选用3种喷嘴进行喷嘴组合喷雾降温性能的实验研究。对实验数据进行热湿交换分析,得到冷却效果与入口干湿球温差×供水流量(ΔT×L)间的关系并给出关系式的适用范围。通过比较相关各工况的拟合曲线,得出当ΔT×L相同时,喷嘴TF6的喷雾降温效果好于喷嘴TF8;加入第4排AM4有利于冷却效果的提高;一二四排喷雾(排间距为500mm)与一三四排喷雾(排间距为1000mm)两种排列方式的冷却效果基本相同。

非成岩水合物组合喷嘴射流破碎规律研究

基于LS-DYNA软件,建立淹没水射流破碎天然气水合物沉积物的拉格朗日-欧拉流固耦合模型,分析射流速度、喷嘴直径和喷嘴间距等对组合射流破碎结果的影响。基于自主研制的水合物替代试样以及相关试验装置,进行淹没水射流破碎天然气水合物沉积物的试验,通过三维扫描仪得到破碎坑形貌,测量了破碎坑尺寸。研究发现:增加射流速度可有效提高射流破碎效率,喷嘴直径对射流破碎坑直径影响明显。对比喷嘴直径为3 mm和4 mm以及4 mm和5 mm射流形成的破碎坑宽度,分别增大了111.66%和123.63%;当射流速度与喷嘴直径一定,喷嘴间距在17~51 mm之间增加时,破碎坑体积先增大后减小,且存在一个最优间距;减小喷嘴直径会增加节流压耗,直径过小还会导致设备精度和寿命降低;射流采掘工具未旋转时产生的射流破碎坑会降低破碎效率和破碎坑壁面的稳定性。这项研究为组合喷嘴射流破碎水合物沉积物提供了参考和依据。

新型燃油锅炉喷嘴宏观雾化特性实验研究

燃油锅炉的运行效果受喷嘴的雾化效果影响。基于此,本文提出一种新型组合式双油路空气雾化喷嘴并通过粒子图像测速法(PIV)对其雾化场进行测量,研究空气对双油路离心式喷嘴雾化性能的影响,为喷嘴研究提供实验依据。

超声波/离心组合喷嘴性能研究

采用试验研究方法初步探索了一种超声波/离心组合喷嘴应用于航空发动机燃烧室的可行性.对该组合喷嘴开展冷态试验,得到了其流量特性和雾化特性(包括油雾索太尔平均直径(SMD)和雾化锥角),设计加工了横截面尺寸为117mm×60mm的单头部矩形燃烧室模型,并在不同进口条件下开展了相关的燃烧性能试验.结果表明:在冷态情况下,喷嘴流量特性符合传统离心喷嘴的流量特性,流量与供油压差呈二次函数关系;喷嘴雾化细度较好,无气状态下,油雾SMD在38～45μm之间变化,在满足产生超声波要求的气压条件范围内油雾SMD在8～12μm之间变化;喷雾锥角主要受供气条件影响,供油压力对喷雾锥角基本无影响;装有该喷嘴的模型燃烧室在所有试验工况下均可以稳定燃烧,燃烧效率最高达到99%.

基于正交设计的旋流组合式喷嘴雾化性能实验

为寻求旋流组合式喷嘴雾化性能影响因素间的优化匹配方案,在分析和总结的基础上,选取旋流器的组合方式、喷头构型、进气流量和进气方式等作为主要影响因素,通过正交设计理论,安排试验方案,采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)对雾化性能的关键评判因素——喷雾场粒径进行了采集测量。实验结果的极差分析和方差分析表明,旋流器的组合方式对雾化粒径的影响最强,水流量次之,再次为喷头构型,而进气方式的影响最弱;此外,旋流器组合方式与喷头的交互作用产生的影响不应被忽略。

数字化微喷射用玻璃基组合微喷嘴设计及实验

为提高液滴微喷射的喷射效率和粉体微喷射的喷射方向性,选用普通硼硅酸盐毛细管和石英玻璃管为原材料,基于稳定的拉制和锻制工艺,设计并制作了直列式组合微喷嘴和同轴式组合微喷嘴。在基于微流体数字化的微喷射实验平台上,利用4×2直列式组合微喷嘴单次喷射得到了形状规则、圆整,大小均匀,无卫星液滴的液滴阵列,液滴平均直径为180μm;相对于单微喷嘴,直列式组合微喷嘴提高了单次微喷射的效率。另外,进行了粉体微喷射实验,相对于单微喷嘴,同轴式组合微喷嘴在相同驱动条件下,出射角由33°减小至10°,成形粉线的宽度由450μm降低至300μm。结果表明,同轴式组合微喷嘴中的辅助喷嘴有效地约束了主喷嘴出射的粉体流动,粉体喷射的方向性有显著提高。

旋流组合式进料喷嘴雾化性能实验研究

针对6种构型的旋流组合式进料喷嘴的雾化性能进行了实验研究。采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)测量了雾化粒径,同时验证了喷嘴的雾化角和各段的压降分配方案。结果显示:该旋流组合式喷嘴雾化效果较好,雾化粒径的空间分布比较均匀,各构型喷嘴在测量范围内的雾化粒径在63—76μm;喷嘴雾化粒径在流量20%操作弹性范围内的变化均在6μm之内;气液质量比从6%增加到7%会减小雾化粒径增加喷射速度;喷嘴压降分配合理,且采用四组合式旋流器以及球头双槽互击喷头的喷嘴压降分配较优。

三牙轮钻头三喷嘴优化组合的研究

通过大量的现场试验 ,得出三牙轮钻头三喷嘴优化组合的经验比值。实践证明该经验比值实用可靠 ,尤其是应用于上部地层时能明显提高机械钻速 ,对现场施工有一定的指导意义。

钻头喷嘴组合方式的优选研究

在石油钻井工程中,钻头喷嘴组合方式的选择对钻进速度有着重要的影响。目前,喷嘴组合的选取都是基于经验得到,因此,对喷嘴组合的优选就显得特别重要。针对不同的地层特性,得到喷嘴的最优组合方式,然后利用计算机编程软件直接得到钻头喷嘴直径的计算结果。试验验证表明,文中的设计方法可满足钻井工程的需要,对指导现场钻井有重要的意义。

用组合喷嘴改善柴油机的燃烧

根据直喷式柴油机抑制预混合燃烧和激活扩散燃烧可以同时降低NOX排放和燃油消耗率的原理，作者试制了在主喷孔附近设置微小孔径副喷孔以抑制初期燃烧和活化后期燃烧的组合喷嘴。在单缸柴油机上与现用的普通喷嘴进行了对比试验。结果表明：组合喷嘴的设置可使初期燃烧的放热率峰值降低40％，从而可以在不影响燃油消耗率指标的条件下使NOx排放量最低限值下降20％；而在主喷孔上游设置副喷孔时，可缩短发动机滞燃期约10％，从而可在不影响燃油消耗率指标的前提下使NOx的最低限值下降15％。

喷嘴组合匹配问题求解的改进枚举法

喷嘴组合匹配问题是钻井水力参数计算过程中的一个子问题,由于是离散集合上的优化问题,在数学上没有成熟的算法。如果采用完全枚举法来求解,求解时间随着可选喷嘴个数急剧增加,所编写的计算机程序无法满足实际工作对计算时间的要求。利用设计喷嘴总面积与喷嘴组合实际总面积的差值定义上、下偏差,提出了使用上、下偏差界限来筛选可行格点的一种改进算法,该算法可以显著减少可行格点的总数,从而极大地减少了排序比较的次数。实际编程测试结果表明,改进算法的可行格点数只有完全枚举法的可行格点数的百分之几,而排序效率最多可以提高一千倍以上。

不同喷嘴组合超高压射流破岩钻进特性分析

本文对不同喷嘴组合方式时超高压射流井底流场特性进行数值模拟.根据得出的井底流场的速度矢量图和井底压力分布图,分析超高压钻头喷嘴组合形式对流场结构及钻进效果的影响.结果表明,三个垂直的边喷嘴组合破岩效率较高,但清洗井底效果不佳,冲蚀井壁严重;中心加一个喷嘴可解决清洗井底及冲蚀井壁的问题,但要求高压流体排量增加;两个垂直边喷嘴与一个中心倾斜喷嘴的组合及一个垂直边喷嘴和一个中心倾斜喷嘴的组合流场结构对钻进较为有利.

低透煤层水力割缝锥-柱组合型喷嘴增透技术研究

为了解决高瓦斯低透气性煤层抽采效率低下的难题,利用水力割缝增透技术提高瓦斯抽采率,其割缝设备使用锥-柱组合型喷嘴。以斜沟煤矿18205工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟和现场试验的方法研究此种形式喷嘴的增透效果。现场试验得到实施水力割缝增透措施后的钻场瓦斯抽采纯量明显比未开展水力割缝的钻场高,6 m抽采半径的钻场抽采效果最好。

锥—柱组合型喷嘴增透技术研究及应用

为了研究锥—柱组合型喷嘴对水压的影响,进而影响煤层的增透效果,本文以云冈矿为研究背景,采用岩石力学理论分析、数值模拟计算、现场实施效果检验的方法对该种形式的喷嘴进行研究。研究结果表明,喷嘴处的水射流的能量最高,随着距离出口间距的增加,能量逐渐衰减,能量衰减规律在轴线两侧呈对称分布,当收缩角为30°时,聚能效果显著,能量衰减最小。现场实施效果检验表明,经过割缝的钻场瓦斯抽采纯量大于未割缝的钻场,通过6 m和8 m抽采半径检验得出,8 m的抽采半径瓦斯抽采纯量仅比6 m抽采半径多0.06 m3/min,考虑经济性与适用性,所以采用6 m的抽采半径。

锥-柱组合型喷嘴割缝增透技术在中兴矿的应用研究

针对高瓦斯低透气性煤层抽采效率低下,利用水力割缝增透技术提高瓦斯抽采率,割缝设备使用锥-柱组合型喷嘴。为了获得锥-柱组合型喷嘴水力割缝本煤层的增透效果,以中兴矿1415工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟和现场试验的方法研究此种形式的喷嘴的增透效果。数值模拟结果表明:位于喷嘴周围的水射流能量达到最大,伴随着水射流逐渐远离喷口,其能量在逐步减弱,在水射流的中轴线两侧能量呈现对称分布,当收缩角达到30°时,水射流的射程最远,衰减速度最缓慢。工业试验发现:实施水力割缝增透措施后的钻场瓦斯抽采纯量明显比未开展水力割缝增透措施的钻场高,12、13#钻场(6m抽采半径)的平均瓦斯抽采纯量比14、15#钻场(8m抽采半径)增加了0.07m^(3)/min,因此6m抽采半径的12、13#钻场抽采效果最佳。

煤矿掘进机外喷喷嘴组合形式的结构性能分析

为研究外喷喷嘴组合对雾化叠加区雾滴尺寸的影响,根据不同的喷嘴组合、喷雾压力和射流轴向距离,采用FLUENT软件模拟雾化叠加区雾滴尺寸。根据不同喷头的组合,采用单喷头和5喷头的组合方式,选择最优喷头组合。结合喷嘴、喷雾压力和射流轴向距离,分析了雾化叠加区雾滴粒径的变化趋势。结果表明,喷雾组合对提高雾化效果有明显效果。该实验研究对掘进机结构优化研究具有重要意义。

喷嘴组合的实验研究

为研究喷嘴组合形式对雾滴粒径的影响,针对不同喷雾压力、喷嘴不同轴向截面,运用实验研究的手段对喷嘴组合形式下不同位置的雾滴粒径进行测定,并与数学模型最佳降尘粒径相比较,优选出最佳喷雾压力。结果表明:随着喷雾压力的增大,雾滴粒径呈减小趋势,喷雾压力为2.5MPa时,雾滴粒径最接近喷雾降尘模型理论数值;随着轴向距离的增大,雾滴粒径出现先减小后增大的趋势,最小粒径点出现在距离喷嘴1000mm位置,喷嘴组合实验研究对喷雾降尘方案的确定有重要的指导意义。

离心气动组合式双油路喷嘴试验研究

本文对某发动机燃烧室的离心气动组合式双油路燃油喷嘴进行了试验研究,获得了供油压差和供气压差对副油路离心喷嘴和主油路气动雾化喷嘴的雾化特性影响规律。研究结果表明:主、副油路喷嘴的流量随供油压差的增大而增大,且都与供油压差的开方根成正比;相同油压下,主油路的燃油流量是副油路的11.8倍左右;在供油压差较小时,气动力对主、副油路的喷雾锥角都起到显著的压制作用;随着供油压差的增大,油雾的离心力逐渐增大,气动力对雾锥的压缩作用相对减弱;供气压差在0Pa~1270Pa,气动力的存在使得副油路燃油的Sauter平均直径(SMD)增大,即气动力起阻雾化作用,且供气压差在500Pa时阻雾化作用最为显著;在整个供气压差范围内,气动力对主油路燃油都起到促雾化作用。

淹没条件下锥形喷嘴射流破岩效率实验研究

喷嘴是水射流技术应用中获得高能量利用率的关键因素之一 ,其性能直接影响到射流的质量。用入口为圆锥形的带有喷嘴套的喷嘴产生的淹没射流冲蚀砂岩的实验证明 :射流破碎岩石存在两个最优喷距 ,且第二个最优喷距破碎岩石体积较大 ;锥形喷嘴入口角为 30°破岩效果最佳 ;