双流体喷嘴雾化特性的试验研究

利用PIV测量技术,通过试验研究了两种双流体雾化喷嘴（气泡雾化喷嘴和Y型喷嘴）的雾化特性,分析了气液比、液体流量、喷嘴结构等对雾化性能的影响,研究结果表明：气泡雾化喷嘴的雾炬比双流体喷嘴更饱满,雾化质量更好;雾化颗粒平均粒径随着气液比增加呈现下降趋势,当ALR〉0.04,雾化颗粒平均粒径减小的趋势趋缓;随着被雾化液体流量的增加,雾化颗粒平均减小;在相同混合室面积条件下,增大雾化气注入孔截面积有利于雾化质量的提高.     

气—液内混式高压喷嘴液体流量特性及雾化特性的研究

对气-液内混式高压喷嘴的液体流量特性及雾化特性进行了实验研究,分析了操作参数、喷嘴混合室进、出口孔径对两种特性的影响规律,为喷嘴的设计提供了依据。     

一种新型逆喷式Y型重油喷嘴的性能研究

基于重油的特点,设计了一种新型逆喷式Y型重油喷嘴,并研究了喷嘴的流量特性和燃烧特性,结果显示:重油流量随油压升高而增大,随汽压升高而减小;亚临界状态下,雾化蒸汽流量随汽压升高而增大,随油压升高而减小,且喷嘴的气耗率属于正常范围;拟合出了混合孔压力随汽压变化的线性经验公式;气孔流量系数随蒸汽流量的增大而增大,随重油流量的增大而减小;燃烧火焰形态显示喷嘴布置合理,火焰稳定,重油燃烧充分,说明该喷嘴和均布型布置形式适合工业应用。     

旋流喷嘴内部流场的数值模拟和实验研究

为了揭示旋流喷嘴内部流动机理,有效预测其外部雾化特性,采用VOF多相流模型和RNG κ-ε湍流模型对旋流喷嘴内部的气液两相流动进行了数值模拟.通过对喷嘴结构进行合理的网格划分和特殊边界条件设置,计算了喷嘴内部的速度场、压力场和空气芯的形状尺寸.分别通过激光测速仪和高速摄像仪测量出口速度、空气芯的直径和雾化半锥角,对计算结果进行了验证.结果表明,旋流喷嘴内部流动为Rankine涡结构,其雾化特性如雾化角和液膜厚度等可以通过分析出口处流场得到.     

可溶气体析出气泡雾化系统雾化特性研究

设计了一套可溶气体析出气泡雾化系统,将二氧化碳在高压下溶入水中达到饱和状态,经节流孔降压后,二氧化碳在喷嘴的混合室内析出和水形成气液两相流,最后由喷嘴喷出.通过对两种类型的气泡雾化喷嘴进行喷雾实验,并利用三维激光颗粒动态分析仪(Dual PDA)进行数据采集和处理,对喷嘴出口下游平均速度分布和喷雾D10、D32:Dv0.9三种平均直径进行了理论分析,结果表明该方法完全可行,雾化质量很好,同文献中提到的其它气泡雾化喷雾平均直径相比平均直径更小.两种喷嘴中,加旋流的A型喷嘴雾化效果更好.     

可溶气体析出气泡雾化系统雾化特性研究

设计了一套可溶气体析出气泡雾化系统,将二氧化碳在高压下溶入水中达到饱和状态,经节流孔降压后,二氧化碳在喷嘴的混合室内析出和水形成气液两相流,最后由喷嘴喷出．通过对两种类型的气泡雾化喷嘴进行喷雾实验,并利用三维激光颗粒动态分析仪（DualPDA）进行数据采集和处理,对喷嘴出口下游平均速度分布和喷雾D10、D32、Dv0.9三种平均直径进行了理论分析,结果表明该方法完全可行,雾化质量很好,同文献中提到的其它气泡雾化喷雾平均直径相比平均直径更小．两种喷嘴中,加旋流的A型喷嘴雾化效果更好．     

间接蒸发冷却用气水雾化喷嘴特性实验研究

为了提高间接蒸发冷却器换热效率,提出了将气-水雾化喷嘴应用于间接蒸发冷却器改进换热器表面水膜的均匀性,实验研究了扇形两相(气-水)喷嘴在不同空气压力和水压下的特性,测出了不同压力时喷嘴雾化角和气水质量流量值,得出了其变化规律,确定出了最佳的喷雾气水压力比和雾化角等参数.     

喷嘴结构对流场性能影响的研究

利用VOF（volume of fluid）方法对海水淡化中空离心式喷嘴的气液两相流动进行了数值模拟,并将模拟结果与实验数据进行了对比,两者吻合良好。对喷嘴出口扩散角和出口直径等结构参数进行了比较分析,得出结论:喷嘴出口扩散角越大,喷淋液锥角度也越大,但出口扩散角度并不是越大越好,实际应用中存在一个最优值;喷嘴出口扩散角会影响到空气心吸气气流的速度大小;喷嘴中心轴线处空气心直径随着喷嘴出口直径的减小而变小,该处速度曲线有两个跃动,第一个跃动发生在刚进入喷嘴的位置（z=0.05 m）,第二个跃动发生在喷嘴出口收缩段至出口扩张段（0.02~0.04 m）;喷嘴出口直径越小,对喷嘴内接近出口处液体的加速作用越明显,出口截面上的径向速度越大。     

220 t/h水煤浆锅炉NOx排放特性的研究

为了解水煤浆锅炉NO_x排放规律和降低NO_x的排放,对一台220 t/h水煤浆锅炉进行了一系列实验研究.提出了优化浆温和雾化蒸汽压力、适当降低预热空气温度和优化吹灰次数和时间等优化运行方式来实现水煤浆燃烧的低NO_x排放.结果显示燃料型NO_x是水煤浆燃烧过程中NO_x生成的主要来源,锅炉负荷、过量空气系数、温度、吹灰以及水煤浆特性等都对NO_x的生成有复杂的影响,在不影响燃烧的情况下,低氧量运行有利于降低NO_x排放质量浓度.     

射水式喷射加热器结构设计计算与分析

应用气体动力学理论,参照一维等压混合分析方法,对射水式喷射加热器结构设计进行了研究,列出各主要结构尺寸的计算式。分析了主要结构参数对喷射器工作性能的影响,得出水喷嘴的出口截面离混合室入口截面距离,及水喷嘴出口截面与混合室喉部的截面比等主要参数对喷射器工作性能的影响规律。     

Visualization study on atomization characteristics and heat transfer performance of R1336mzz flash spray cooling

Visualization experiments are carried out to investigate the atomization characteristics of R1336mzz flash spray cooling. The influences of superheat, spray distance, and nozzle orifice diameter on spray cooling performance are analyzed experimentally. As the superheat increases, finer droplets and thinner liquid film are observed; this is helpful to improve the two-phase heat transfer efficiency. Enlarging atomization angle under high superheat is also observed for flash spray cooling, and it benefits for reducing the spray distance. It can be found that when the inlet superheat is 19.8°C and the spray distance is 6 mm, the critical heat flux (CHF) reaches 251 W/cm² and the maximum heat transfer coefficient (HTC) reaches 37.4 kW/(m² °C), which are 55% and 11.6% higher than those when the inlet subcooling is 6.9°C and the spray distance is 12 mm, respectively. Using flash spray reduces the spray distance, which benefits for designing compact spray cooling device. In addition, the nozzle orifice diameter has great influence on the cooling performance of flash spray, and the choice of the nozzle depends on the superheat. This study provides a physical insight into the heat transfer enhancement in flash spray cooling.

     

细水雾灭火喷嘴的雾化特性测量

为了改善喷嘴的雾化效果和研究其喷雾过程，对直射式灭火喷嘴进行了加旋芯改进和实验测量.初
步探讨了旋芯式喷嘴的雾化机理，简述了三维相位多普勒粒子测速仪(PDPA)的系统参数、测量原理和测量
过程.施加不同的喷雾压力，分别测量了喷嘴无旋芯和有旋芯时的喷雾锥角并进行比较.在2.5 MPa喷雾压
力时，测量了旋芯式喷嘴喷射的雾滴分别在喷雾中心和边缘处的索太尔雾滴直径(SMD)、轴向速度、径向
速度和切向速度并进行对比.结果表明，与没加旋芯的喷嘴相比，加旋芯的喷嘴有更大的喷雾锥角和更好
的雾化效果，其雾化过程符合稳定性理论规律；在喷雾中心和边缘处，喷雾参数有显著的区别.     

轴流风速下旋流喷嘴的外流场实验研究

为解决烯烃厂急冷器结焦问题,建立旋流喷嘴实验模型,采用高速摄像系统跟踪记录喷雾场的形成过程以及测量雾滴的大小,并利用激光多普勒测试系统对喷嘴的外流场速度分布进行测量.实验结果表明:当喷嘴出口压力大于0.7MPa时,雾滴粒径变小的趋势加快,雾化效果发生明显转变,油浆经汽化产生的裂解气越多,从而提高裂解气的产量;当轴向风速大于10m/s时,喷雾场轴向速度增加显著并且趋于均匀化,油浆经过喷嘴后形成的雾滴在急冷器内停留的时间相对降低,减少了结焦发生的可能性.     

Spray Characteristics of Non-Circular Nozzle in Air-Assisted Injection System

In order to analyze the spray characteristics of non-circular nozzle holes based on the air-assisted spray system, the spray characteristics of circular and non-circular nozzles were studied under the pressure of 0.2-0.6 MPa and the spray volume of 1000-5000 mL/h. Elliptical nozzle and triangular nozzle are classified as non-circular geometries. The spray cone angle was measured by processing the spray image captured by a CCD camera. The measured spray cone angles of the circular nozzles were an...     

针阀运动和油压波动对燃油喷雾特性的影响

针对一多孔喷油器数值模拟研究了喷嘴内针阀运动和油压波动对燃油在孔内流动过程及孔外雾化过程的影响。研究结果表明,引入油压和针阀升程的变化后,喷雾形貌及贯穿距离和锥角等喷雾特征参数均与实验结果更为吻合;而将油压和针阀升程视作恒定时其喷雾贯穿距离在喷射前期明显偏大,喷雾锥角相对较小。故在柴油机模拟计算过程中要充分考虑喷嘴内油压波动和针阀运动等因素对燃油的孔内流动、雾化、混合、燃烧及有害物生成的影响。     

半干法压力旋流式喷嘴雾化性能数值模拟

对压力旋流式脱硫雾化喷嘴雾化特性进行了数值模拟研究,分析了各因素对雾化液滴粒径的影响,得到了喷嘴下游流场内液滴粒径和速度空间分布.计算结果表明:雾化液滴粒径与雾化压力和喷嘴直径成正比,与雾化介质黏度和表面张力成反比;液滴速度沿轴向方向急剧衰减,在距喷嘴200mm处几乎不发生变化,而在径向方向上呈中心低,边缘高的分布;在破碎和聚合的作用下,液滴粒径沿轴向方向呈先减小、后增加的趋势,大颗粒主要集中在雾炬外围.试验结果与计算值基本吻合.     

陶瓷水煤浆喷嘴温度场及热应力的有限元分析

采用有限元法对陶瓷水煤浆喷嘴温度场、温度梯度及其热应力进行了分析计算 .根据水煤浆喷嘴的结构和喷嘴工作情况 ,建立了水煤浆喷嘴三维稳态温度场和热应力的有限元模型 ,确定了边界条件 ,分析求解得到陶瓷水煤浆喷嘴的温度场、温度梯度和热应力 .结果表明 :在陶瓷水煤浆喷嘴的出口端面存在较大的温度、温度梯度和热应力 .根据对陶瓷水煤浆喷嘴磨损形貌、温度分布和热应力的分析 ,得出陶瓷水煤浆喷嘴出口处较大的温度梯度和热应力是导致其出现破损和脱落的主要原因     

水煤浆悬浮燃烧燃料氮的释放特性

减少水煤浆燃烧过程燃料氮的释放，可降低水煤浆燃烧产生的NOx．传统的水煤浆单滴燃烧实验方法不能真实反映水煤浆雾化悬浮燃烧的过程，提出并采用水煤浆雾化悬浮燃烧实验装置对神木水煤浆悬浮燃烧过程燃料氮的释放特性进行了研究，并在该实验条件下，获得了神木水煤浆悬浮燃烧燃料氮释放速率的实际变化模型。实验结果表明；不同温度条件下燃料氮的释放率随着燃烧时间的延长逐渐增加；但燃烧温度的不同燃料氮释放率的变化历程有所不同，降低水煤浆燃烧温度或减少水煤浆的燃烧时间，有助于减少水煤浆燃烧燃料氮的释放．     

喷口结构对雾化流场影响规律的数值模拟

喷口结构形式对喷嘴雾化性能有重要影响,本文采用计算流体动力学方法研究了不同雾化气体压强(P0)下喷口结构对喷射气体流场及导流管顶端静压强(Pt)的影响规律,建立了紧耦合型、环缝HPGA(High Pressure Gas Atomizer)型和Laval环孔型三种喷口结构的喷射模型,并用Fluent软件进行了模拟计算.研究结果表明:三种喷嘴结构的抽吸压强及导流管顶端静压强径向梯度随雾化压强的变化表现出不同的变化趋势;Laval环孔型喷嘴在雾化压强较低时雾化性能最佳,HPGA型喷嘴在高压时雾化性能最佳;数值计算结果与试验观测值吻合较好.