多喷嘴组合式直旋流细水雾灭火喷头设计

为解决单喷嘴直旋流细水雾灭火喷头在喷雾保护半径小以及喷雾密度分布方面的局限性,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,设计一种新型多喷嘴组合式直旋流结构的细水雾灭火喷头。数值仿真和实验结果表明:在相同压力工况下多喷嘴组合式直旋流细水雾灭火喷头与单喷嘴直旋流细水雾灭火喷头比较,喷雾保护锥角从单喷嘴喷头的59°增加到多喷嘴组合式喷头的114°,喷雾保护锥角最高增幅达到93%,流量特性系数K从单喷嘴喷头的1.99增大到多喷嘴组合式喷头8.02,多喷嘴组合式喷头实际流量节省了约20%;同时,多喷嘴组合式喷头5个喷嘴之间的喷雾无干涉。       

新型低压细水雾喷头设计与优化

本文介绍了细水雾喷头雾化机理,并针对传统细水雾喷头存在的雾化锥角较小、压力较高、保护半径过小的缺点,设计了一种新型低压细水雾喷头.该喷头创新采用了混合旁通管设计和气泡雾化技术相结合的方案,同时在喷头末端配多规格喷嘴、防尘罩、玻璃球等配件.应用连续性方程、动量守恒方程和k-ε湍流模型方程,通过计算流体动力学软件分别进行了单相流和两相流的二维流动数值模拟.模拟结果表明,大约20s后流体趋于稳定,模拟得到喷头腔内到喷嘴处压力渐弱,从0.8MPa衰减到0.1MPa,水雾速度由6m/s加速到大约60m/s,雾化锥角超过15°.结合该喷头结构进行分析,表明该喷头相对传统低压细水雾喷头具有雾化锥角大、作用半径大、轴向动量充足的优点.     

旋流式进料喷嘴实验与流场结构数值模拟

针对旋流式催化裂化进料喷嘴进行了实验研究和数值模拟。实验中测量了不同工况下的雾化粒径和喷嘴的雾化角,同时验证了各段的压降分配方案。通过VOF(volume of fluid)方法对喷嘴气液两相流的流动过程进行了数值模拟,描述了喷嘴中两相流的填充过程,得到了喷嘴的压力、速度分布和雾化角,并与实验结果进行了比较,二者吻合较好。对上述结果分析后表明,该型旋流式喷嘴雾化粒径在53~60μm,雾化角随气液比或流量的增大而有所增加,采用内外嵌套式旋流器可使射流厚度较为均匀。     

液态LPG在闪急沸腾下的喷雾可视化研究

文章设计了高压LPG喷雾实验装置,使用高速CCD相机和光学纹影法分别拍摄了不同喷油压力下,直喷发动机用相同喷孔径旋流喷嘴和非旋流喷嘴的液态LPG自由喷雾过程.结果表明:随喷射压力的增加,液态LPG喷雾的贯穿距离增大,而喷雾锥角减小;液态LPG在喷出后会产生闪急沸腾现象,导致LPG的喷雾贯穿距离比汽油喷雾的贯穿距离小一些,而喷雾锥角则大于汽油喷雾锥角;相对于非旋流喷嘴来说,旋流喷嘴燃油雾化效果更好,加速了喷雾的蒸发,有利于混合气的形成.     

两级雾化高压细水雾灭火喷头

为了解决细水雾灭火喷头喷雾保护半径小的问题，研制了一种新型两级雾化高压细水雾灭火喷头.计算了喷头流量和索太尔雾滴直径dsauter.实验测量了喷头在地面的喷雾密度分布，并与另外3种形式雾化喷头的测量结果进行了对比.采用风速计测量了喷雾速度，以及相位多普勒粒子测速仪测量验证了dsauter.考虑油盆火焰位置的改变，进行了一系列的细水雾扑灭“2B”油火实验，并测量了灭火过程中空间温度场的变化.结果表明，该喷头可以产生dsauter小于250　μm的细水雾，喷雾保护半径为2 m，在半径为0～1.5 m时都具有高效的灭火能力.     

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.     

转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔喷嘴雾化效果的实验研究

作为转炉一次除尘新氧气转炉煤气回收(OG)系统的核心设备之一,高效喷淋塔喷嘴雾化效果直接影响系统的运行效率。基于闪光摄影法并利用图像处理技术对不同流量下压力旋流式喷嘴雾化效果进行实验研究,通过粒径分布图与跨径值对液滴雾化均匀度进行定性与定量评估。结果表明:随着液滴的下降,小粒径液滴的数量增加,液滴粒径分布均匀性变差;不同孔径的压力旋流式喷嘴,雾化场索太尔平均直径(SMD)随流量的增加而增加;本文研究的压力旋流式喷嘴,在孔径为1.5 mm、流量为0.15 kg/s时,SMD值最小,雾化效果最好。     

两级雾化高压细水雾灭火喷头的实验研究

为了解决细水雾灭火喷头喷雾保护半径小的问题，研制了一种新型两级雾化高压细水雾灭火喷头．计算了喷头流量和索太尔雾滴直径dsauter实验测量了喷头在地面的喷雾密度分布，并与另外3种形式雾化喷头的测量结果进行了对比．采用风速计测量了喷雾速度，并采用相位多普勒粒子测速仪测量验证了dsauter考虑油盆火焰位置的改变，进行了一系列的细水雾扑灭“2B”，油火实验，并测量了灭火过程中空间温度场的变化．结果表明，该喷头可以产生dsauter。小于250μm的细水霉，喷霉保护半释为2m．在半径为0～1．5m时都具右高神的灭火能力．     

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.     

大容量空气雾化水煤浆喷嘴的实验研究

对空气雾化水煤浆(CWS)喷嘴进行实验研究.提出适合于空气雾化的大容量撞击式水煤浆喷嘴,在实验台上研究结构参数对流量和雾化特性的影响,结合流体力学及雾化理论对喷嘴结构和实验结果进行分析.实验表明,影响喷嘴流量特性（气浆压力和流量间的相互关系）的主要参数有Y型气孔尺寸、混合室直径、浆孔直径、雾化头出口孔尺寸等,其中浆孔直径的变化显著影响浆压;出口孔径、Y型气孔尺寸的影响大于T型气槽宽度和混合室直径的影响;通过多元参数回归得到喷嘴流量特性的半经验方程;索太尔平均粒径(SMD)测量结果显示,较大的Y型气孔能够强化雾化头的雾化作用,改善雾化性能.     

Experimental study on the interaction of fine water mist with solid pool fires

The Montreal Protocol was enacted in 1987 that sets a definite target that Halon fire sup-pressants are to be replaced by the beginning of 21century. So research work on replacements for halogen-based suppressants, such as water sprinkler, CO2, inert gas and foam, is in full swing. Water mist fire suppression systems are taken as one of the effective candidates for Halon re-placement; they have many advantages: not pollutant to environment (unharmful to the ozone layer without bringing green…     

气泡雾化细水雾装备灭火实验研究

利用气泡雾化压力低、用气量小和雾化效果好的特点,结合目前已有的移动细水雾灭火装备开发了一套背负式气泡雾化细水雾灭火装备.对木垛火进行灭火实验,分析了细水雾灭火过程中不同阶段的主导灭火机理.实验结果表明:利用气泡雾化细水雾灭火装备可有效控制和扑救木垛火,对于0.6A以下的木垛火,可在150 s内扑灭,0.8A的木垛则出现了复燃现象,由于木条的相互遮挡,对于木垛火的扑救应灵活调整射水距离和角度,压制火焰,预防复燃.     

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。     

基于均匀设计的水幕式油烟气净化效率研究

目的为降低实验次数，提高工作效率，充分体现各因素对水幕式油烟气净化效率的影响．方法搭建灶台和排风系统模拟公共厨房真实工况，利用均匀设计法组织多水平实验方案，通过改变罩内喷嘴布置方式、排风量和喷水量来测定各因素对净化效率的影响，利用SPSS软件对所得实验数据进行回归分析、处理．结果得到净化效率与相关因素之间的数量关系，并发现喷嘴布置形式以从上向下喷水为最好，液气比的增大可提高净化效率．结论相对于其他实验设计方法，均匀设计能够在相同的工作量中考察各因素的更多水平对净化效率的影响，提高了工作效率．     

水幕式公共厨房油烟净化装置的试验研究

目的 为了提高水幕式公共厨房油烟净化装置的净化效率，设计制造了可拆装的便于安排不同试验方案的排烟罩．方法 利用均匀设计法设计试验方案，通过改变罩内喷嘴布置方式、排风量和喷水量来测定各因素对净化效率的影响。利用SPSS软件对所得试验数据进行回归分析、处理．结果 发现喷嘴布置方式和排风量对净化效率均有显著影响，液气比的增大可提高净化效率，得到净化效率与相关因素之间的数量关系，并依此回归方程进行了参数优化处理．结论 得出喷嘴布置形式、排风量和液气比对排烟罩净化效率的影响规律，为水幕式公共厨房油烟净化装置的开发、应用提供理论参考．     

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.     

结构参数对拉伐尔喷管空化特性影响的数值模拟

采用CFD方法模拟水在不同结构参数拉伐尔喷管中的空化流动情况。在一定的操作参数下,采用空化泡动力学模型模拟分析拉伐尔喷管不同入口直径、喉部直径、收缩段长度、扩张段长度、扩张段锥角等结构参数对空化效果的影响,并参照正交试验的方法研究各影响因素与水平之间的关系。结果表明：随着喷管喉部直径的减小,空化区域内的汽含率升高,空化数减小,空化效应增强;入口直径与收缩段长度的改变对喷管空化特性的影响不明显;在一定范围内增大扩张段锥角有利于空化强度的增加,但锥角过大反而抑制空化的进行;扩张段长度的增加可以影响空化产生的区域,但对空化强度影响较小;正交试验结果表明在几个结构参数之中,喉部直径的改变对喷管空化特性的影响最大。     

双股射流碰撞雾化特征实验

为改善双股射流碰撞雾化器的雾化性能,基于自行搭建的射流碰撞雾化实验台,采用CCD拍摄技术,研究射流速度、碰撞角度、喷嘴出口内径和黏度对雾化特征的影响.结果表明:随着射流韦伯数和碰撞角度的增大,喷雾角增大,液滴的索太尔平均直径(SMD)减小,且液滴分布更加均匀;喷嘴内径较小时形成的液膜厚度较薄,稳定性差,喷雾角较小,在所研究的范围内,液滴的平均直径不受喷嘴内径的影响;液体黏度越大,液膜越稳定不易破碎,液膜尺寸越大,喷雾角越小,液滴的平均粒径越大;在韦伯数较小时,差异明显,而在较高的韦伯数条件下,差距较小.在进行40%浓度甘油溶液雾化实验时,观察到了液膜翻转现象,从碰撞点往下出现连续多个相互垂直的液膜.因此,增大射流速度、碰撞角度,减小液体黏度,有助于改善雾化性能.