单粒子聚焦装置及相关技术的研究进展

介绍了国内外单粒子聚焦装置及其相关技术的现状与研究进展。从液、气体内单粒子聚焦2个方面分析了不同单粒子聚焦装置的原理与优势,提出液、气体内单粒子聚焦手段均能对液、气体中的细菌等微粒进行有效的快速检测。指出了2种单粒子聚焦手段具有广阔的发展空间,若能优化结构与设计,保证高检测精度与高检测效率,将会减少误检、漏检,在生物战剂检测、烈性传染病防治等领域发挥更大的作用。

流动聚焦/模糊喷嘴流动形态及流动模式研究

建立了流动聚焦/模糊喷嘴试验平台以及内部气液流动数值模型,在常温下对喷嘴内部气液流动形态及流动模式进行了研究。研究结果表明:流动聚焦/模糊喷嘴内部存在流动聚焦、流动过渡和流动模糊3种流动模式;不同工况时,流动聚焦/模糊喷嘴内部气液流动形态及流动模式的转变与喷嘴内部的气液相互作用以及气液流动漩涡有关。在本试验选择的气相流量10~100L/min、液相流量0.1~1L/min、管孔距1~5mm、喷孔直径3~7mm和喷孔长度5~15mm范围内,流动聚焦模式主要出现在液相流量和气相流量较小工况,流动模糊模式主要出现在液相流量较小而气相流量较大工况;喷嘴管孔距和喷孔直径的增加均不利于喷嘴内部流动模糊模式的出现,喷孔长度的增加虽然有利于喷嘴内部流动模糊模式的出现,但影响相对较小。

低排放燃烧室空气雾化喷嘴射流破碎特性研究

针对当前广泛应用于低排放燃气轮机燃烧室中的空气雾化喷嘴,采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)和流体体积法(Volume of Fluid,VOF)研究了其在流动模糊(Flow Blurring,FB)和流动聚焦(Flow Focusing,FF)模式下射流一次破碎过程的差异。结果表明:两种模式的射流一次破碎过程均可分为3个阶段,气液交界面波动阶段、射流发展阶段和射流破碎阶段;喷嘴内部回流区的演变决定了气液交界面的波动程度,流动模糊模式下射流在后两个阶段的径向速度和形态变化程度均远高于流动聚焦模式,气泡回流过程在其射流破碎阶段占据主导地位,液体管道内气泡分布位置与涡的强度呈正相关。