離心布液噴嘴噴淋特性實驗研究.pdf

1、離心噴嘴作為橫管降膜蒸發(fā)器常用的布液設(shè)備，提高其噴淋均勻性可獲得較好的料液成膜效果并提高蒸發(fā)器的傳熱性能。本文主要對不同幾何結(jié)構(gòu)的離心噴嘴外部噴淋過程以及內(nèi)部流體流動和破碎過程進行實驗研究，探索流體流動參數(shù)和噴嘴幾何結(jié)構(gòu)對噴淋特性以及氣液兩相流動特性的影響規(guī)律，主要研究工作包括以下幾個方面：
　?。?）通過查閱文獻了解了離心噴嘴噴淋特性實驗研究的進展現(xiàn)狀，確定了實驗方案和主要實驗內(nèi)容，在借鑒前人多種研究手段的基礎(chǔ)上，結(jié)合流體力學(xué)、

2、材料力學(xué)、儀表控制等理論知識，設(shè)計搭建了離心噴嘴噴淋特性實驗臺，實現(xiàn)對噴嘴壓力-流量特性、噴淋錐角、噴淋密度等噴淋特性的測量以及可視化噴嘴內(nèi)部流動和離散破碎情況的觀測；
　?。?）對頂部帶有圓臺結(jié)構(gòu)的空心噴嘴的壓力-流量、壓力-噴淋錐角、壓力-噴淋密度、噴淋高度-噴淋密度等噴淋特性以及不同流動參數(shù)下內(nèi)部流動和離散破碎情況進行了實驗研究。當(dāng)噴嘴入口壓力增加時，噴嘴入口流量隨之一直變大；噴淋錐角則先增大，當(dāng)入口壓力大于某一臨界值后，噴

3、淋錐角不再發(fā)生變化；噴淋密度始終具有在噴淋直徑兩側(cè)邊緣位置呈拋物線形狀變化的特點，隨著入口壓力增加和噴淋高度降低波峰逐漸向中心位置靠攏，可以利用“峰谷疊加”原理，對多個噴嘴進行合理的排列組合實現(xiàn)均勻布液；同時，噴嘴入口壓力及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了噴嘴內(nèi)部氣液兩相流動狀態(tài)，進而影響慣性力、表面張力、粘性力、重力等多種力對于連續(xù)流體離散破碎的共同作用效果，是導(dǎo)致噴淋特性變化的內(nèi)在原因；
　　（3）對頂部帶有三角花紋結(jié)構(gòu)的實心噴嘴壓力-流量、

4、壓力-噴淋錐角、壓力-噴淋密度、噴淋高度-噴淋密度等噴淋特性進行了實驗研究和理論分析。與頂部帶有圓臺結(jié)構(gòu)的空心噴嘴對比，兩種結(jié)構(gòu)噴嘴的壓力-流量、壓力-噴淋錐角的變化規(guī)律基本一致，而壓力-噴淋密度特性有所差異，可以通過加強噴嘴頂部結(jié)構(gòu)對稱性實現(xiàn)均勻布液。
　　綜上所述，本文對不同幾何結(jié)構(gòu)的兩種類型離心噴嘴所開展的實驗研究以及所獲得流體流動參數(shù)和噴嘴幾何結(jié)構(gòu)對噴淋特性的影響結(jié)果，可為改進和優(yōu)化離心噴嘴結(jié)構(gòu)從而改善噴淋質(zhì)量，進而提高橫