旋涡环缝式雾化器气体流场对堵嘴现象的影响

为研究旋涡环缝式雾化器喷嘴出口附近雾化室内气体流场基本特征及其对堵嘴现象的影响机理,在不同的环缝宽度、雾化气体压强和导液管突出长度条件下,采用计算流体动力学软件Fluent对旋涡环缝式雾化器喷嘴出口附近雾化室内气流场进行数值模拟。结果表明,雾化气体压强p=4.5 MPa时,环缝宽度D越大,导液管前端中心孔出口附近的静温越低,导液管前端抽吸压强越小,能有效防止金属溶体堵嘴现象的发生。在环缝宽度D=1.2 mm条件下,当雾化气体压强1 MPa≤p≤2 MPa时,雾化气体压强越大,导液管前端抽吸压强迅速减小,有利于防止金属溶液发生堵嘴现象,而当雾化气体压强p> 2 MPa时,雾化气体压强越大,导液管前端中心孔出口附近的静温越低,导液管前端抽吸压强越大,从而防止金属溶体因凝固而发生堵嘴现象的效果有限。在雾化气体压强p=4.5 MPa,环缝宽度D=1.2 mm的条件下,导液管突出长度H越大,导液管前端抽吸压强越小,而导液管前端中心孔出口附近的静温却很接近,从而可有效防止金属溶体堵嘴现象的发生,但小的抽吸压强使得金属熔体通过导液管前端中心孔流入雾化室的速度增大,气液质量流率比减小,不利于雾化性能的提高。

气体压强对超音速气雾化中气体流场的影响

气体雾化技术可以制备一系列高性能超细球形金属粉末.利用计算流体动力学软件Fluent模拟了雾化气体压强(P0)对超音速气雾化喷嘴气体流场的影响,以及对流场中心线上压强、速度等变化的影响规律.研究结果表明:随着P0的增大,流场内气流达到的最大速度逐渐增加;当雾化气体压强较小时,抽吸压强(ΔP)随雾化气体压强增大而减小;而当雾化气体压强达到某一临界值时,ΔP才随雾化气体压强增大而增大;抽吸压强的变化与雾化室中心线上滞止压强和马赫碟位置的变化相一致,滞点位置对抽吸压强的作用不大;导液管顶端径向分布的静压强存在一个压强梯度,并且随着雾化气体压强的增加而增大.