Experimental study on nozzle’s characteristics in secondary cooling zone of slab continuous casting

连铸钢坯的质量直接受到二次冷却的影响,二冷段喷嘴的冷却效果受喷嘴的种类、喷水压力、水流密度等因素的影响。本文设计了测试连铸二冷喷嘴性能的实验方案。实验测定了不同喷水条件下喷嘴的压力和水流量的关系、喷水密度的分布、不同喷嘴对喷水效果的影响,分析了不同喷嘴的性能曲线,实验结果为合理布置二冷段喷嘴、优化二冷制度提供一定的依据。     

圆形自由水射流冲击换热及喷嘴布置

引言 水射流冲击冷却由于具有较高的换热能力,广泛应用于机械和化工行业,以实现工件的快速冷却和控制工件的温度变化.在大型轴类工件(工件直径D=1000～3000 mm)喷水冷却装置中,多喷嘴圆孔自由水射流以特定阵列布置冲击至工件表面,相对短暂的沸腾换热结束后,阵列自由水射流即以强制对流方式实现工件冷却.因此,自由水射流冲击换热特性及多喷嘴布置形式对喷水冷却装置的结构设计至关重要.     

大间距两不对称喷嘴对置撞击流驻点偏移规律

采用热线风速仪对大喷嘴间距下两不对称喷嘴形成的对置撞击流的轴线速度分布和驻点偏移规律进行了实验研究.研究结果表明,在大喷嘴间距下,两股射流在发生碰撞前,射流已经进入了充分发展区,当两喷嘴出口动量相等时,驻点位于两个喷嘴轴线中心;在撞击区中,两股射流关于撞击面是对称的.轴线上撞击流驻点受两喷嘴动量比的控制,随着动量比偏离1撞击流驻点向动量小的一侧喷嘴移动,两喷嘴出口动量差别越大,驻点偏离中心距离越大.得到了一个描述大喷嘴间距下驻点偏移的公式,拟合结果与实验结果的平均相对误差为10%.     

小间距两喷嘴对置撞击流流场的数值模拟与实验研究

运用热线风速仪和CFD软件对小喷嘴间距下两喷嘴对置撞击流时均流场进行了实验研究和数值模拟，并和文献中的实验结果和近似解析式进行了比较。研究结果表明：由于边界层存在，单股喷嘴出口速度分布为“礼帽”形状分布；在L<2D(L为喷嘴间距，D为喷嘴直径)时，喷嘴出口速度剖面出现中间低、两边高的“双峰”形状， L=2D时，“双峰”形状消失。随着喷嘴间距的增大，相同气速比导致的撞击面驻点的偏移量增大。相同气速比下，喷嘴出口为“礼帽”分布时驻点的偏移量比均匀分布时大。文献中的撞击流流场的近似解析式对喷嘴出口速度分布为均匀分布有很好的精度，当喷嘴出口速度为“礼帽”分布时，文献中近似解析式的预报精度变差。     

Y型气流式喷嘴的雾化滴径和滴径分布

索特平均滴径(SMD)和滴径分布是描述喷嘴雾化性能的主要指标.根据Y型喷嘴雾化过程的特征,提出了Y型喷嘴的液滴随机分裂模型,得到了SMD的表达式.考察了Y型喷嘴对氯化聚氯乙烯(CPVC)氯化液的雾化过程,利用Mastersizer2000型测粒仪测定了雾化滴径分布.关联了SMD的经验方程,得到了初次雾化平均滴径.采用液滴随机分裂模型模拟计算了雾化滴径分布,计算结果与实验结果吻合,说明模型和平均滴径方程可以用来预测Y型喷嘴的雾化性能.     

新型喷嘴R404a闪蒸瞬态喷雾冷却传热特性

制冷剂闪蒸瞬态喷雾冷却在激光治疗血管性皮肤病手术中得到广泛应用, 主要用于激光照射前选择性地冷却表皮。本文搭建了喷雾冷却实验台, 设计不同长径比膨胀腔新型透明喷嘴, 应用薄膜热电偶瞬态温度快速测量技术和杜哈梅尔定理计算方法对比分析了膨胀型喷嘴和传统直管型喷嘴应用低沸点的新型制冷剂R404a的闪蒸瞬态喷雾冷却表面动态传热特性。应用高速摄像仪和采用背光法对新型喷嘴膨胀腔内部制冷剂流动形态进行观察, 发现制冷剂液体在膨胀腔内首先发生一次闪蒸破碎, 剧烈相变产生大量气泡, 可导致液滴温度在喷嘴内部大幅降低, 而直管型喷嘴制冷剂只在喷嘴喷出后才形成闪蒸喷雾并降温。因此, 膨胀腔型喷嘴比直管喷嘴具有更佳的冷却效果, 能够产生更低的冷却温度, 更高的热通量、传热系数和换热量。膨胀腔长径比是影响此类喷嘴喷雾冷却效果的关键因素, 在长径比1:2时其冷却能力最强、有效冷却时间最长。     

循环流化床烟气脱硫喷嘴角度布置的试验研究

利用粒子图像测速技术在循环流化床烟气脱硫试验台上进行喷嘴角度布置的试验研究。选取喷嘴与脱硫塔径向呈30、45、-30、-45°的4种布置方式,通过粒子图像测速仪对雾化水流场进行测量、采集图像,利用测速仪自带的Insight 3G软件分析流场中的运动参数。研究表明:喷嘴与脱硫塔径向呈-45°布置时,雾化水轴向速度较小,轴向加速度较大,湍动能的平均值高于其他3种布置方式,有利于脱硫反应的充分进行。     

空心喷嘴喷淋特性实验研究

为使大型水平管降膜多效蒸发海水淡化装置的横管降膜蒸发器均匀布液,自主设计并搭建了一套离心喷嘴喷淋特性实验台及径向喷淋密度测量装置,通过高速摄影仪拍摄的喷淋照片对喷淋外缘进行标注测量,得到喷嘴各喷淋锥角,对旋流式空心喷嘴的流量、喷淋锥角和径向喷淋密度等喷淋参数随入口压力、喷淋高度的变化规律进行实验探究分析。结果表明,流量随入口压力增加而增加,但入口压力越大,流量增长速度越缓慢;正常工况下,喷淋锥角由喷嘴出口扩张段角度决定,与喷嘴扩张角保持一致,在重力作用下出现向内的收缩圆弧液膜边;喷淋形状为规则的环形喷淋,入口压力增加使有效喷淋区域整体向中心压缩,喷淋密度峰值变大,两波峰的对称性得到改善,压力为349 kPa时,喷淋密度基本完全对称,增加喷淋高度则情况相反。根据此喷淋密度分布特点,在设计横管蒸发布液器时合理控制工况压强,根据峰谷叠加原理可有效消除无效喷淋区域。     

冷却塔布水器的改进及应用

冷却塔旋转式布水器经常发生喷孔堵塞或轴承损坏等故障,冷却水在填料上分布不均匀,降低了冷却效果,从而降低装置的换热效果,不利于装置的平稳运行。本文分析了旋转式布水器发生故障的原因,提出了改造成固定式布水器的方案,并着重介绍了螺旋喷嘴在冷却塔上的应用。改造后冷却塔冷却效果得到很大提高。     

增湿塔在水泥厂应用的几个问题

近年来,大多数干法水泥生产线采用增湿塔对窑尾大量的高温废气进行降温或调质,因为其操作稳定可靠、投资较低,取得了良好效果。但是,由于部分工作人员对增湿塔认识不够充分、使用不当,也有一批增湿塔不能正常工作。对此,有关文献１,２作了较为详细的论述,认为：①增湿塔规格设计不当;②喷嘴性能不好;③喷嘴堵塞;④没有合适的水量调节装置。除此以外,还有一些问题值得引起注意。为使增湿塔得到更好的应用,笔者在增湿塔规格和喷嘴的布置、塔内气流分布、喷水系统的元器件的选择和使用、增湿塔前置等几个方面谈谈自己的看法。１增…