風(fēng)幕式噴桿噴霧數(shù)值建模及噴霧流場特性研究.pdf

1、國內(nèi)對于風(fēng)幕式噴桿噴霧技術(shù)的研究僅僅停留在整機(jī)的集成與氣流輔助功能的實(shí)現(xiàn)上,而缺乏對于風(fēng)幕式噴桿噴霧氣液兩相流動特性的深入研究。本文建立了風(fēng)幕式噴桿噴霧的數(shù)值計(jì)算模型,并利用CFD(computational fluid dynamics)模擬的方法對其氣液兩相流特性進(jìn)行了研究。主要研究工作包括:
　　 (1)對風(fēng)幕式噴桿噴霧流場進(jìn)行了PDPA(Phase Doppler Particle Analyser)測試,分析其噴灑均勻

2、性,并在實(shí)驗(yàn)測試的基礎(chǔ)上建立了數(shù)值計(jì)算的模型。研究結(jié)果表明:風(fēng)幕氣流對于細(xì)小霧滴的輸運(yùn)作用改善了噴桿噴霧的不均勻性,并且風(fēng)幕風(fēng)速越大,風(fēng)幕氣流對于霧滴分布均勻性的改善作用越強(qiáng):模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果的變化趨勢基本一致,該模型在一定程度及范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)對風(fēng)幕式噴桿噴霧較為準(zhǔn)確的模擬。
　　 (2)利用風(fēng)幕式噴桿噴霧的數(shù)值計(jì)算模型分別模擬和分析了風(fēng)幕風(fēng)速、風(fēng)幕氣流的不同作用方式、風(fēng)幕與噴口的水平和垂直相對位置變化、噴施角度變化對

3、于噴霧流場的影響。研究結(jié)果表明:風(fēng)幕氣流能夠?qū)庀嗔鲌霎a(chǎn)生影響;原本待飄的霧滴受到氣相流場改變的影響而被壓制及向下輸送,這有效地減少了霧滴的飄移;隨著風(fēng)幕風(fēng)速的逐步變大,風(fēng)幕氣流對于氣液兩相的影響逐步增強(qiáng)。風(fēng)幕氣流分別作用于噴口前和噴口后這兩種作用方式都對霧滴群產(chǎn)生了一個向下的壓制作用,迫使霧滴較快沉積,但由于風(fēng)幕氣流作用于噴口后方時還對飄移霧滴存在一個攔截的作用,因而具有更好的防飄移效果。當(dāng)風(fēng)幕出風(fēng)口與噴口在水平方向擁有合理的距離時,

4、風(fēng)幕氣流能夠發(fā)揮出較好的防飄移作用;風(fēng)幕氣流在垂直方向遠(yuǎn)離噴口等效于風(fēng)幕氣流速度的減小,因而其防飄移效果逐步變差。噴施角度越大,霧滴越分散;噴施角度變大后霧滴的垂直方向動能變小,有更多的霧滴因?yàn)槠浯怪狈较騽幽艿乃p而難以到達(dá)采樣面,從而造成霧滴群的防飄移性能逐步變差。
　　 (3)分別用正交試驗(yàn)和回歸分析的方法對比分析了上述幾個因素對于風(fēng)幕式噴桿噴霧防飄移性能的影響程度和各因素與霧滴沉積的定量關(guān)系,并以此為基礎(chǔ)對風(fēng)幕式噴桿噴霧的