气液两相内混式喷嘴混合室内压力特性的实验研究

在内混式介质雾化喷嘴的设计计算中,有些文献[1]近似将混合室内压力与雾化介质进口压力之比看作为临界压比,这种近似与实验结果有较大差别。研究结果表明,内混式喷嘴混合室内压力并不等于雾化介质进口压力与临界压比之积,而与喷嘴的结构特性及运行参数密切相关。以压缩空气和变压器油为工质对内混式介质雾化喷嘴混合室内压力特性进行了实验研究,获得了该类喷嘴混合室内压力与结构及运行参数间的实验关系式,可供设计使用部门参考。     

内混式气液雾化喷嘴雾滴粒径的实验研究

雾滴粒径是衡量喷嘴雾化性能的一个重要指标，为了提高喷嘴的雾化效果，对一种新型的内混式气液雾化喷嘴进行了测试。实验采用4组不同几何结构参数的喷头，研究了气孔直径、气孔数、气液流交角和喷孔直径等喷嘴结构及气压、气液比、混合室压力等工况参数对MMD（质量中值粒径）的影响；并且进一步对实验结果进行了定性和定量分析，得出具有较好雾化性能的喷嘴结构和工况参数，为喷嘴的结构优化和使用提供了依据。     

化工废液喷嘴冷态雾化性能实验研究

用焚烧法处理有机废液不仅有良好的经济效益，而且有重大的环境效益。但在实际使用中，经常出现废液喷嘴烧损的现象，为此以油和压缩空气为介质，对内混式化工废液喷嘴进行了实验研究，获得了这类喷嘴的流量特性曲线及实验雾化角。实验发现并获得了液流量为零的流量阻塞压力比。在实际运行中，液气压力比必须大于流量阻塞压力比，才能确保安全可靠运行，否则废液喷嘴极有可能烧损。     

气泡雾化喷嘴流量特性的实验研究

两种不同结构形式的气泡雾化喷嘴 ,通过实验对其流量特性和混合室内的流型进行了研究。分析实验现象和实验数据发现 :喷嘴混合室内的流型取决于混合室直径 Dc、气液质量流量比ALR、注气孔截面积 A2 及气压 P2 、液压 P1 等参数 ;喷嘴的流量特性则主要受注气孔截面积 A2 、喷嘴出口截面积 A及运行压力等参数影响 ;流量系数 CD 与参数 X呈线性关系。另外 ,通过理论分析推导出喷嘴临界流量公式 :Ml=μAcaρa ( 1 ALR) ALR,且计算值与实验点符合良好。     

气泡雾化喷嘴混合室内两相流型及喷嘴喷雾稳定性

利用高速摄影仪、摄像头和照相机对气泡雾化喷嘴混合室内的两相流型以及喷嘴出口下游喷雾的稳定性进行实验研究。研究表明，喷嘴混合室结构尺寸、气流质量流量比、液体流量等参数对混合室内的两相流型具有显著的影响，同时亦影响喷嘴喷雾的稳定性，其结果为气泡雾化喷嘴的应用提供了实验基础。     

切向槽双旋流外混式介质辅助雾化喷嘴的研制

综合机械式雾化喷嘴与介质雾化喷嘴的优点,研制了切向槽双旋流外混式介质辅助雾化喷嘴;该喷嘴可克服机械式雾化喷嘴低压时雾化质量差、介质式雾化喷嘴耗气量大的缺陷;同时给出了其流量特性曲线与雾化角特性曲线。     

旋转型气_液雾化喷嘴的雾化特性研究

使用激光相位多普勒分析仪PDA对旋转型气-液雾化喷嘴的雾化特性进行了实验研究。使用水代替油作为被雾化的液体，采用压缩空气作为雾化介质，测量了不同工况下的喷雾特性参数，如：喷雾液滴粒子的索太尔平均直径SMD和粒子速度等。实验测量结果表明，喷嘴在较小的气液比条件下可以达到较好的雾化状态，中心的液滴平均SMD可以达到40μm。随着压力和气液比的增加，雾化水平也随之提高，但是受喷嘴结构的影响很小。本文的研究为喷嘴的实际设计提供了基础依据。     

hyd型低压除尘喷嘴雾化特性的实验研究

针对细微颗粒粉尘的治理问题,设计出模拟湿式除尘系统的实验平台,采用清水作为雾化介质,研究了hyd型低压精细雾化除尘喷嘴在孔径为0.4、0.5和0.8 mm时,不同雾化压力参数下流量、雾化角、雾化粒径等雾化特性。采用容积法测量喷嘴流量特性,基于Matlab和Scope Photo软件分析得出喷嘴孔径为0.4、0.5和0.8 mm时雾化角、雾化粒径大小及分布。绘制出雾化特性与压力的关系曲线,并通过Matlab软件对曲线进行拟合得出雾化压力与流量、雾化角和粒径的关系式。结果表明:雾化流量、雾化角与雾化压力成正相关,雾化粒径与雾化压力成反相关;流量特性和雾化粒径受喷嘴孔径的影响较大,孔径越大雾化角受压力的影响减小;实验结果为研究水雾在粉尘治理中的应用提供指导作用。     

拟用于污泥喷雾干化的喷嘴雾化特性的比较

试验研究了单相喷嘴、双通道外混式喷嘴、双通道内混式喷嘴、三通道外混式喷嘴的雾化特性随液体压力、气液比、轴向距离和径向距离的变化规律。研究结果表明单相喷嘴液滴平均直径随液体压力的增大而减小,随轴向距离和径向距离的增大而增大;双通道外混式喷嘴和双通道内混式喷嘴液滴平均直径随气液比的增大而减小,随轴向距离的增大而增大;三通道外混式喷嘴液滴平均直径随气液比的增大而减小,随轴向距离的增大呈现先减小后增大的变化趋势。根据试验结果,可用于污泥喷雾干化的雾化喷嘴的优先顺序依次为双通道外混式喷嘴、单相喷嘴、双通道内混式喷嘴、三通道外混式喷嘴。     

气动喷嘴雾化特性的数值研究

对于内混式喷嘴,气液存在强烈的混合作用,决定雾化性能的最主要因素是作为雾化剂的高速气体与作为雾化介质的液体进行动量交换的强度。对气动喷嘴的雾化特性进行了数值模拟,对喷嘴内的流动现象进行了分析,得到了一些有益的结论。     

Experimental Research on Performance of Supersonic Steam-Driven Jet Injector and Pressure of Supersonic Steam Jet in Water

An experimental investigation was carried out to find the lifting-pressure performance of a steam-driven jet injector for various configuration parameters. The pressure profiles along the mixing chamber were measured with constant inlet steam and water parameters; the results indicated that the injector had a self-adaptive characteristic and the outlet water mass flow rate had an invariable characteristic. The lifting-pressure coefficient was affected significantly by the area ratio of the secondary nozzle and area ratio of the mixing chamber, and the influences were discussed. Moreover, the pressure distribution characteristic of a supersonic steam jet in water was studied under different steam pressures and water temperatures. The results indicated that the pressure distributions were affected by flow and condensation characteristics that were described by steam pressure and water temperature; the maximum axial pressure ratio was also discussed. Predictions of the distance of the maximum axial pressure by an empirical correlation showed good agreement with the experimental results.     

进水温度对汽液两相流激波升压特性影响的实验研究

采用实验方法研究了进水温度对汽液两相流激波升压特性的影响。实验采用供热机组的工业抽汽；由蒸汽喷嘴，混合腔及相应的阀门和管道组成汽液两相流激波升压装置，实验发现存在一个临界进水温度，当水温度大于该临界值后，汽液两相流激波升压装置的升压特性将严重下降。     

柴油机喷孔内部空化效应的可视化实验研究

柴油机喷孔内空化现象显著影响燃油雾化质量.针对目前广泛应用的VCO型喷嘴,设计大尺度透明喷嘴稳态实验系统,全面研究了无量纲数、雷诺数、喷嘴射流参数和结构参数对喷嘴内空化过程的影响.结果表明,空化数对空化剧烈程度影响显著,雷诺数对空化剧烈程度影响小于空化数;射流参数直接影响流体流动状态,增大入口压力、减小出口压力和针阀升程能使喷孔内的空化现象显著增强;结构参数决定喷孔内流动形式,增大喷孔倾角、直径和长径比,采用入口圆角等措施会抑制空化的产生.     

Structural optimization and experimental investigation of supersonic ejectors for boosting low pressure natural gas

The supersonic ejector was introduced into boosting the production of low pressure natural gas wells. The energy of high pressure gas wells, which was usually wasted through choke valves, was used as its power supply to boost the low gas production. The operating performance of natural gas ejectors was determined not only by the operating parameters but also by the structural parameters. This study focused on the structural optimization and operating performance of natural gas ejectors. The optimal structural parameters were obtained by numerical simulation when the maximum pressure ratio was obtained, and the numerical results were validated by experimental investigation. The numerical results showed that the optimal diameter ratio of mixing tube to primary nozzle throat was 1.6, the optimal length to diameter ratio of mixing tube was 4.0 and the optimal inclination angle of mixing chamber was 28°. The entrainment ratios and pressure ratios from the numerical simulation agreed well with the field experimental data, with the maximum value of pressure ratio up to 60%. The operating performance of the supersonic ejector was also investigated by the field experiment, and the results showed that the induced gas flowrate and entrainment ratio showed nonlinear characteristics with peak values when the motive pressure ranged from 8 MPa to 13 MPa. These experimental results have proved the optimized structural parameters of the supersonic ejector. The investigation will help to the further application in boosting natural gas production of supersonic ejector.     

基于三维数值模拟的蒸汽喷射器结构优化

蒸汽喷射器可以有效利用余热资源,是一种节能环保的流体机械。采用计算流体力学(CFD)软件对蒸汽喷射器进行三维数值模拟,研究了喷嘴出口马赫数、混合室长度、等截面积混合段长度和扩压室长度对喷射器引射比和临界压力的影响。模拟结果表明:混合室长度存在一个最佳值,且最佳混合室长度与喷嘴出口马赫数有关;等截面积混合段长度和扩压室长度对引射比的影响不大,但是会影响喷射器的临界压力。研究结果对于蒸汽喷射器的设计和结构优化有一定的意义。     

共轨喷油器参数对喷油规律影响的仿真研究

针对一台实际的电控共轨中重型车用柴油机,以一成熟的高压共轨系统为模型,利用先进的液力计算软件Hydsim进行模拟计算,分析并预测了共轨系统喷油器主要结构参数,包括喷孔数、喷孔直径、喷油器流量系数、调压弹簧预紧力和刚度、针阀等运动件质量、进油量孔和出油量孔直径、油压活塞上方控制腔容积、喷油背压等对喷油规律的影响,为高压共轨喷油器的设计提供了参考依据。     

渐缩型混合室引射式低压加热器加热性能实验研究

提出了一种渐缩型混合室结构的引射式低压加热器,用实验方法研究该加热器低进汽压力下的加热性能,分析了加热器入口参数对引射系数、出口温度和加热效率的影响。结果表明:在一定蒸汽压力下入水压力越高,引射系数越小;进水温度20℃下加热器出口温升达到或超过60℃;加热效率达到90%;加热器对入口参数的变化有良好的适应性,基本消除运行中高压入水进入低压蒸汽管道的危险,该装置可望在热力发电厂低压加热系统中得到应用。     

高速直喷柴油机燃烧室形状与喷孔结构匹配规律的三维仿真研究

对某高速直喷柴油机的燃烧过程进行了多维仿真计算,研究了燃烧室形状和喷孔结构参数之间的匹配规律.通过变参数研究确定了燃烧室形状和喷孔结构参数之间的匹配规律.为了定量描述燃烧过程中燃油雾化、液体蒸发、油气混合的特性,建立了缸内平均湍流混合速率、燃油蒸气质量分数方差的中间特征参数,同时详细分析了不同当量比油气混合气在燃烧过程中的贡献率.从燃烧的宏观和微观角度综合分析了柴油机燃烧室形状与喷孔结构间的耦合作用机制.结果表明,对于所研究的机型,0.64口径比燃烧室匹配10孔喷油器的方案最优:预混过程好,燃烧速度快,后期扩散燃烧阶段过稀和过浓混合气参与燃烧的比例较小且预混与扩散燃烧放热情况差别小,放热情况更均匀.     

R141b气液两相喷射器性能研究

考虑实际流体性质、混合室阻力和喉部激波现象,采用等压混合模型,根据质量守恒、动量守恒和能量守恒建立中心进气两相喷射器一维模型。以R141b为工质,研究在不同入口参数和混合室截面积变化比(混合室喉部截面积与混合室入口截面积之比)下喷射器的升压特性以及入口参数和混合室截面积变化比对喷射器出口压力和喷射系数的影响。结果表明:在一定工况下,入口主蒸汽压力每增加0.5 MPa,喷射器出口压力提高约0.002 MPa;入口引射液体压力每增加0.1 MPa,出口压力约升高0.6 MPa。相对于入口主蒸汽参数的变化,入口引射液体参数变化对喷射器的升压特性影响更大。另外,随着混合室截面变化比的增大,升压效果下降。在入口引射液体参数为0.1 MPa/299 K和0.2 MPa/321 K的条件下,混合室截面积比分别增至0.6和0.4时,出口处蒸汽不能完全凝结。研究结果适用于大部分工质,为喷射器的设计和运行提供理论指导。