旋流噴嘴兩相流動的數值模擬.pdf

1、本文的研究對象為一種應用在海水淡化降膜蒸發(fā)布液裝置中的旋流噴嘴。為了得到較高的水平管換熱效率，就要給水平蒸發(fā)管提供高質量的液膜分布即噴嘴要提供高質量的噴淋液。文章對液滴沿彎曲壁面流動及脫離的研究作為基礎，進一步研究旋流噴嘴的兩相流動過程以及不同的旋流室結構對噴嘴流動過程的影響。
　　首先對旋流式噴嘴建立了三維物理模型，采用FLUENT軟件中的VOF方法和RNGk-ε模型模擬研究了液體在旋流噴嘴內部的旋轉流動、出口附近的液膜破碎和分

2、散的過程。著重分析了噴嘴工作過程中不同截面的噴嘴壓力、速度以及液膜厚度等參數。模擬結果表明:旋流室內液膜緊緊附著在旋流室內壁上，隨著高度的不同，液膜的厚度也隨之變化，并在噴嘴的中心軸線處形成一個貫穿整個噴嘴的空氣芯。噴嘴從中心沿半徑的方向向外壓力值逐步增大，通過各方向的速度的變化來分析噴嘴內部液體的流動情況。
　　對噴嘴的旋流室結構進行改變，得到的模擬結果如下:將旋流室部分結構與噴嘴收縮段連接方式進行改變，隨著連接角度的增大，噴嘴

3、中心處的空氣芯形狀變化不大，但是噴嘴的出口速度有所減小，但是噴嘴的噴淋范圍會有所增大。同時噴嘴出口處的液膜厚度先稍有增大而后減小，厚度范圍在5.2mm～5.7mm之間。將旋流室與噴嘴收縮段進行進一步的整合簡化，變?yōu)楦鼮楹唵蔚膰娮煨螤睿Y果表明:隨著旋流室連接角度的增大，對空氣芯的形狀影響較小，但是空氣芯中心沿噴嘴幾何中心線的偏移量逐漸減小。在出口截面上的軸向速度有所減小，但是周向的速度的變化趨勢正好與軸向速度的變化趨勢相反，這說明旋流室