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。     

螺旋型喷嘴雾滴分布特性实验研究

液体雾化是两相流研究中非常重要的课题,在农业、能源以及环境工程中具有广泛的应用。本文对TF6喷嘴的雾化机理及表征液滴尺寸的参数进行了理论分析,通过实验测量了该喷嘴在不同喷雾压力下液体雾化粒子的粒径分布,得出了粒子粒径与喷雾压力之间的变化规律,并得到了该喷嘴的临界雾化压力值。     

螺旋型喷嘴雾滴分布特性实验研究

液体雾化是两相流研究中非常重要的课题，在农业、能源以及环境工程中具有广泛的应用。本文对TF6喷嘴的雾化机理及表征液滴尺寸的参数进行了理论分析，通过实验测量了该喷嘴在不同喷雾压力下液体雾化粒子的粒径分布，得出了粒子粒径与喷雾压力之间的变化规律，并得到了该喷嘴的临界雾化压力值。     

射流液滴撞击壁面二次液滴的粒径特性研究

液滴碰撞是液滴动力学研究的基本内容。基于可视化图像技术对射流液滴连续撞击微小固体壁面后形成的二次破碎飞溅液滴的粒径特性进行了实验研究,在低压低射流量的基础上,阐明了射流液滴连续撞击固体壁面破碎飞溅的雾化过程,分析了不同位置和驱动压力对二次破碎飞溅液滴粒径分布特性的影响,结果表明：二次液滴粒径总体而言相对较小,几乎位于100μm以下,且峰值区域基本集中在30～40μm之间,具有较好撞击雾化效应。二次液滴粒径在空间分布上存在差异,并非完全对称于撞击中心分布,水平方向上距离撞击点越远,二次液滴粒径越小;垂直方向上高度越高,粒径越小。随着驱动压力的增大,频率分布峰值的二次液滴粒径变小,二次液滴粒径分布范围变大。     

煤矿高压喷雾雾化粒度的降尘性能研究

从理论、实验和现场试验3个方面对高压喷雾雾化粒度的降尘性能做了深入的研究;对高压喷雾降尘机理进行了分析,提出了雾化粒度D50的计算式和雾化粒度捕捉最小粉尘粒度的相互关系式;利用测试范围在5～2 000 μm的Winner313激光粒度分析仪和喷嘴雾化测试系统,对煤矿常用的5种压力式喷嘴进行了4,6,8和10 MPa共4个压力下的雾化粒度测定,得到了喷嘴雾场不同位置的D10,D50,D90,D[3,2],D[1,3]平均粒径分布和650 μm以下的粒径分布,雾场位置(150-9)处的粒径随压力增加雾化粒度变小;根据理论、实验数据和综放工作面煤尘实际测定的粒径分布,确定了该面的喷雾降尘压力和喷嘴型号,通过现场应用,煤机外喷雾和支架喷雾压力从2 MPa提高到8 MPa后,移架工序的全尘由536.2 mg/m3降到97 mg/m3.     

单相/双相压力型喷嘴雾化特性实验研究北大核心

喷嘴是电厂烟气脱硫脱硝设备中的关键组成部分,喷嘴的雾化特性是影响烟气脱硫脱硝效率的主要因素,因此研究不同工作条件下喷嘴的雾化特性对提高反应效率意义很大。分别对单相和双相雾化喷嘴进行试验,测量不同流体压力下,压力与流体流量、雾化角、射程、扇形流量分布之间的关系和液滴的粒径范围,并结合CFB电厂应用喷嘴的实际条件验证了单相喷嘴适用于CFB电厂的烟气深度脱硫反应,气液双相雾化喷嘴适用于烟气的深度脱硝反应。     

单相/双相压力型喷嘴雾化特性实验研究

喷嘴是电厂烟气脱硫脱硝设备中的关键组成部分,喷嘴的雾化特性是影响烟气脱硫脱硝效率的主要因素,因此研究不同工作条件下喷嘴的雾化特性对提高反应效率意义很大。分别对单相和双相雾化喷嘴进行试验,测量不同流体压力下,压力与流体流量、雾化角、射程、扇形流量分布之间的关系和液滴的粒径范围,并结合CFB电厂应用喷嘴的实际条件验证了单相喷嘴适用于CFB电厂的烟气深度脱硫反应,气液双相雾化喷嘴适用于烟气的深度脱硝反应。     

湿式静电除尘器喷嘴特性

为优化湿式静电除尘器清灰特性,研究喷嘴特性.采用相位多普勒粒子分析仪(PDA),研究单喷嘴、双喷嘴同轴侧向撞击及喷嘴与壁面碰撞后的雾化特性,实验数据表明液滴撞壁后形态主要由液滴自身动能、液滴表面张力和黏度决定,由韦伯数描述.距离喷嘴位置越远,喷嘴雾化角越大,索特尔平均粒径(SMD)波动越小,韦伯数分布越均匀,液膜均布性越好.在此基础上,对喷嘴布置方式与液膜均布性关系做进一步分析,得到喷淋管间距越大,喷嘴角度越大,极板上水膜更加均匀,该实验结果与喷嘴特性实验相符.     

内混式空气雾化喷嘴喷雾性能试验研究

采用激光粒度仪对一种大流量内混式空气雾化喷嘴的雾化性能进行了试验研究。试验主要测量了沿喷嘴出口轴线不同距离、喷雾束不同径向距离以及不同气相压力、液相压力下液滴粒径分布。测量结果表明,喷雾超过一定距离后,液滴索特平均直径(SMD)会随着距离的增大而增加,喷雾束的中心至外围的液滴SMD是逐渐增加的,在一定范围内,气相压力增加可使SMD减小,高于0.5 MPa后,SMD保持稳定,液相压力增加令SMD和水流量都增大。     

空间模式下柱状射流雾化特性研究

应用线性不稳定理论对柱状射流雾化过程中液滴破碎机理进行了理论分析,利用简正模态法和贝塞尔函数的性质推导出了射流破碎色散关系,并分析了韦伯数和角向模数对柱状射流的影响.采用空间模式对射流破碎进行分析,得到了破碎过程中的射流雾化平均粒径计算式.利用液柱喷嘴组合试验台进行了不同喷嘴组合下柱状射流雾化粒径验证实验,实验结果与线性不稳定模型的计算结果基本吻合.     

Experimental Study and Numerical Simulation on Spray Characteristics of New-Type Air-Assist Nozzle

To investigate the spray characteristics of a new-type air-assist nozzle, three-dimensional laser phase Dopper analyzer (PDA) was used to measure the spray parameters. The external flow fields of the nozzle were simulated by means of computational fluid dynamics (CFD). The distributions of the diameter and the axial velocity for the droplets were analyzed respectively. The results indicate that, the mean diameter of the droplets fluctuates along the center axis. The distance between the measurement point and the nozzle increases, the axial velocity of the droplets decreases. The further the measurement point from the center axis is, the smaller the axial velocity of the droplets is. With the increase of the nozzle pressure drop, the axial velocity of the droplets improves while the mean diameter of the droplets is reduced, and the distribution uniformity of the droplets is better for the diameter. The simulation result agrees well with the experimental data. The average deviation ranges from 3.9% to 7.7%.     

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.     

掘进面喷雾雾化粒度受风流扰动影响实验研究

利用喷雾雾化粒度测量实验系统,对2种常用压力式喷嘴在受0.4m/s风流扰动前后不同水压、位置处的雾化粒度进行了测量.结果显示:风流扰动前后,喷雾雾化粒度随压力的增大、与喷嘴轴向距离的减小及与雾场轴向横截面中心距离的减小而减小;受风流扰动影响后,雾滴粒度总体有所增大,相对尺寸范围Δs平均值减小了0.06,但是,D10平均值减小了1.12%,粒径在23μm以下的雾滴有所增加,雾场轴向横截面中心处的雾滴粒度减小了6.38%～8.51%.根据实验结论,对掘进机外喷雾进行了改进,水压由2MPa增至8MPa,喷嘴距截割头的距离由1.55m移至1m,喷雾雾场轴向横截面中心正对着截割头与煤的结合部,结果表明:相对于改进前,掘进面全尘、呼尘分别平均降低了60.5%,62.8%.     

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...     

An experimental study on the spray characteristics of diesel-dimethyl ether (DME) blended fuels by phase doppler anemometry

This paper presents an experimental study on the spray characteristics of diesel-dimethyl ether (DME) blended fuels by phase doppler anemometry (PDA). Blended fuels with DME mass fractions of 15%, 30% and pure diesel fuel were used to evaluate the effect of the DME concentration on the spray pattern, droplet size and velocity. The data for spray velocity vector and droplet size field were obtained. The experimental results reveal that the micro-explosive function exists in the jet of diesel-dimethyl ether (DME) blended fuels and the radial velocity of the blended fuels spray is larger than that of conventional diesel fuel spray near the nozzle exit. At the downstream part of the spray, the radial velocity and its attenuation rate of blended fuels are much more uniform and smaller than those of pure diesel spray. At the centerline of the spray, the attenuation rates of all spray axial velocities are similar. With the increase of DME concentration in the fuel, the spray angle and the exit velocity increase and the droplet size deceases. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50806046) and the National Basic Research Program of China (“973” Project) (Grant No. 2007CB210007)     

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.     

45钢/锡铅合金复合结构熔融沉积中熔滴过渡行为

面向45钢/锡铅合金复合结构熔融沉积过程中的锡铅合金熔滴与钨极惰性气体保护焊（TIG）焊接熔池的匹配性需求,基于有限差分方法,采用流体体积法（VOF）建立微喷熔滴形态演变过程数值计算模型,分别研究压电驱动式熔滴微喷过程中压电激振驱动参数和喷头内结构参数对于产生熔滴的尺寸及速度的作用和变化规律. 研究发现,当喷孔直径为0.5~0.6 mm,喷孔深度为5~6 mm,环隙为4~5 mm时,锡铅合金熔滴具有较高的球形度,熔滴可控性较好. 压电陶瓷激振频率和驱动行程对于锡铅合金熔滴尺寸影响不明显,熔滴速度随激振频率和驱动行程的增大而增大. 对比数值计算结果与实验结果,发现锡铅合金熔滴尺寸与熔滴速度最大误差均小于10%,表明利用数值计算模型对熔滴微喷过程进行分析较可信.     

喷管内雾状气液两相流场计算分析

基于双流体模型,考虑两相间动量和热量传递,采用变步长的Runge-Kutta法,对喷管内雾状气液两相流场进行了数值模拟.分析了亚声速及超声速流场特性,重点研究了液滴尺寸及初始含气率对两相流动的影响.计算结果表明:液相速度增长相对缓慢,喷管出口处两相速度差异最大;液相出口速度随液滴尺寸减小而增大,气相出口速度随其减小而减小;液相、气相出口速度均随着初始含气率的增大而增大;在超声速流动中,喉部马赫数小于1,喉部面积随初始含气率及液滴尺寸的增大而减小.这将为喷雾发动机性能的研究分析奠定基础.     

压力波型态对液滴压电喷射行为影响的数值研究

为了观察压力波形态对液滴压电喷射行为的影响.基于Bogy的压力波传递理论,简化了压电喷射模型,对水滴在不同压力波形态下的压电喷射过程进行了数值仿真,并对水滴的变形过程进行了分析.分别探讨了电压脉冲大小与宽度对水滴喷射行为的影响.结果表明随着电压脉冲大小和宽度的增加,液滴直径增加,而液滴喷射速度先增加后减少.通过合理的控制电压脉冲大小与宽度,可以有效的控制好压电喷射液滴的直径与速度.     

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。