風幕式噴桿噴霧數(shù)值建模及噴霧流場特性研究.pdf

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

2、性,并在實驗測試的基礎(chǔ)上建立了數(shù)值計算的模型。研究結(jié)果表明:風幕氣流對于細小霧滴的輸運作用改善了噴桿噴霧的不均勻性,并且風幕風速越大,風幕氣流對于霧滴分布均勻性的改善作用越強:模擬計算結(jié)果與實驗測試結(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)對風幕式噴桿噴霧較為準確的模擬。
　　 (2)利用風幕式噴桿噴霧的數(shù)值計算模型分別模擬和分析了風幕風速、風幕氣流的不同作用方式、風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;隨著風幕風速的逐步變大,風幕氣流對于氣液兩相的影響逐步增強。風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。當風幕出風口與噴口在水平方向擁有合理的距離時,

4、風幕氣流能夠發(fā)揮出較好的防飄移作用;風幕氣流在垂直方向遠離噴口等效于風幕氣流速度的減小,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,有更多的霧滴因為其垂直方向動能的衰減而難以到達采樣面,從而造成霧滴群的防飄移性能逐步變差。
　　 (3)分別用正交試驗和回歸分析的方法對比分析了上述幾個因素對于風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)對風幕式噴桿噴霧的