液固兩相橫射流的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和顆粒擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文對(duì)液固兩相橫射流中顆粒的擴(kuò)散分布和顆粒對(duì)流場(chǎng)的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)中的主要測(cè)量?jī)x器采用粒子動(dòng)態(tài)分析儀PDA。實(shí)驗(yàn)分為兩部分進(jìn)行：第一部分是考慮液固兩相橫射流中環(huán)境橫流和射流中都含有相同濃度的細(xì)顆粒，測(cè)量不同流速比(射流和橫流的斷面平均流速比值)條件下固相顆粒與液相之間流動(dòng)特性上的差異，包括對(duì)稱面上，射流下游不同斷面上沿流向和壁面垂向的時(shí)均速度、脈動(dòng)速度，湍動(dòng)能，固相濃度的分布。固相顆粒采用平均粒徑為70gm的空心玻璃微珠，固液密

2、度比約為1。在PDA測(cè)量中，采用平均粒徑為10μm的顆粒作為示蹤粒子。第二部分是，只有在射流中含有不同粒徑的大顆粒，在固定流速比下，不同粒徑的顆粒在不同的質(zhì)量載荷(含有液固兩相的射流中固相質(zhì)量和液相質(zhì)量比值)下對(duì)液相流動(dòng)湍流特性的影響。實(shí)驗(yàn)中采用三種固相顆粒的平均粒徑分別為300微米、500微米、800微米，固液密度比約為2.4。 第一部分實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明： 1.由于固相顆粒平均粒徑為70μm，實(shí)驗(yàn)中固相對(duì)液相有良好的跟

3、隨性，液固兩相的湍流特征量只在射流近區(qū)斷面上出現(xiàn)峰值的位置的近區(qū)有微小差別。 2.固相顆粒沿下游不均勻擴(kuò)散且集聚在剪切渦區(qū)，各湍流特征量在斷面上呈雙峰分布，在離射流出口較遠(yuǎn)的下游斷面上由于受射流影響較小，各湍流特征量趨于均勻分布。 第二部分實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明： 3.由于射流中的大顆粒射入橫流后和射流主體軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)，固相顆粒的存在分別在斷面時(shí)均速度出現(xiàn)最小值的區(qū)域和近底壁區(qū)增大和減小了液相時(shí)均速度，且顆粒粒徑越大、