基于Fluent模拟分析的真空下液体射流喷嘴的选型

本文以真空喷射法制备聚合物薄膜为研究背景,对其重要的发生元件喷嘴进行了选型研究.现阶段应用最为广泛的直射式喷嘴有直线型、锥形、锥直型和抛物线型四种类型,通过Fluent软件对喷嘴喷射后的液体射流流速、压力分布和湍流强度三个方面进行了模拟分析.结果表明:在相同的初始条件下,锥形直射式喷嘴其射流速度分布均匀,压力分布也比较均匀,射流流场的扩散性优于其它类型的喷嘴;此外其射流雾化后的液滴尺寸分布均匀,射流的贯穿距离较长,液体出喷嘴后湍流强度较大,射流后液体的雾化破碎效果较好,更适于制备成膜致密,膜厚均匀可控的聚合物薄膜.     

低出口压力下喷嘴内部空化流动模拟分析

采用Ansys Fluer软件并基于Schnert与Sauer空化模型,对出口压力小于10 Pa平口喷嘴内部的空化流动进行了模拟,研究了喷射压力和喷嘴直径对喷嘴内部蒸汽体积和湍动能分布的影响.结果表明,高喷射压力(10 MPa)对喷嘴内部蒸汽体积的作用减弱,喷射压力为10 MPa时,喷嘴出口径向上的蒸汽体积大于其它喷射压力下的蒸汽体积,可获得较好的空化效果;喷嘴内的湍动能随喷射压力的增加而增加;喷嘴直径对喷嘴内部的空化流动有很大的影响,喷嘴直径越小所产生的空化流动越强烈,对比其它直径的喷嘴,直径为0.1mm的喷嘴在出口处的蒸汽体积和湍动能较大,有助于雾化质量的提高.     

自激振荡射流喷嘴内部流场及雾化效果的数值模拟

为了提高喷嘴的雾化效果,将液体射流的自激振荡理论与压力喷嘴雾化进行结合,建立自激振荡射流喷嘴的数值模型,并运用Fluent软件研究体腔系数和射流压力对内部流场及雾化效果的影响。结果表明:喷嘴斜壁的设计使得液体发生反弹和振荡现象,最初在喷嘴射流出口处发生原生涡环,之后逐步向四周扩散,并传动到整个喷嘴内部;随着体腔系数的增大,速度峰值呈先增大后减小的抛物线变化趋势,雾化粒度的变化规律与之相反;确定最佳的体腔系数范围为0.6~1.2,射流压力为3~5 MPa。     

真空喷雾法制备高分子功能薄膜研究进展

高分子功能薄膜因质量轻、柔韧性好及易于加工等特点而在新型微纳光电器件上有很好的潜在应用前景。由于存在高温热致烧蚀或分解,常规的蒸发镀膜和溅射镀膜等方法无法用来制备高分子聚合物薄膜,而一般的溶液旋涂和滴涂技术,又存在薄膜易污染、孔洞多及溶剂残留等问题。近年来出现了在真空下通过溶液喷射制备聚合物薄膜的方法,该方法是将有机聚合物溶液在高压下经喷嘴直接喷射到真空室中形成细小雾滴并沉积到基片上形成薄膜。真空环境和加热可使溶剂快速蒸发,进而能够避免大量空气和溶剂在薄膜中的残留,具有操作简单且能制备多层或梯度结构复合功能薄膜的特点。本文对相关研究进行了综述,发现该方法尚存在成膜厚度不易监测,成膜影响因素缺乏系统的理论分析等问题,亟待进一步研究解决。     

纳米颗粒薄膜的真空喷射沉积研究

利用真空喷射沉积技术制备了Ｚｎ纳米颗粒薄膜，研究了工艺参数对薄膜形貌及晶体结构伯影响规律，给出了颗粒尺度和外形随Ａｒ气流量，蒸发源温度，喷嘴尺寸形状和沉积时间的变化规律，并对其机理进行了分析。     

临界空气雾化喷嘴的试验研究

本文对一种超音速气－液－气三路空气雾化喷嘴的雾化特性进行了试验研究。得到了有关结构尺寸、工作压力、流量、气液比等对雾化颗粒细度ＭＭＤ的关系曲线和数据。总结出此类喷嘴的一些有意义的雾化规律。可以为高粘、易凝、磨损性液体形成超细颗粒的雾化技术提供可靠依据和方法。     

临界空气雾化喷嘴的试验研究

本文对一种超音速气－液－气三路空气雾化喷嘴的雾化特性进行了试验研究，得到了有关结构尺寸，工作压力，流量，气液比等对雾化颗粒细度ＭＭＤ的关系曲线和数据，总结出此喷嘴的一些有意义的雾化规律，可以为高粘，易凝，磨损性液体形成超细颗粒的雾化技术提供可靠依据和方法。     

纳米颗粒薄膜的真空喷射沉积研究

利用真空喷射沉积技术制备厂Zn纳米颗粒薄膜，研究了工艺参数对薄膜形貌及晶体结构的影响规律，给出了颗粒尺度和外形随Ar气流量、蒸发源温度、喷嘴尺寸形状和沉积时间的变化规律，并对其机理进行了分析。     

基于CFD的超声雾化喷嘴内部流场特性模拟

为了提高喷嘴的雾化效果,将超声理论应用到液体射流雾化中,建立超声雾化喷嘴内部流场特性的数值模型,并运用流体仿真软件CFD模拟不同射流压力下喷嘴内部速度场的分布情况。数值计算结果表明:超声波明显增强了喷嘴内部速度分布,增强了湍流效果,进而提高了液体的雾化能力。沿着喷嘴内部轴线方向,速度呈先增大后减小的抛物线变化趋势;随着液滴射流压力的增加,内部速度和湍流效果得到加强,这为超声雾化喷嘴的设计提供了良好的理论基础。通过比较其它类型的喷嘴,超声喷嘴的雾化效率明显增强了很多,这说明超声波应用于喷嘴雾化领域是可行的。     

自激振荡射流喷嘴研究进展

论文总结了自激振荡射流的特点及应用,阐述了自激振荡脉冲射流的产生机理和喷嘴设计关键,分析了自激振荡脉冲喷嘴的频率特性,指出了自激振荡脉冲射流喷嘴的发展方向。     

压力型雾化喷嘴射流喷雾气-液两相流数值模拟

为了研究喷雾压力和环境气流速度对射流喷雾的雾化效果及喷雾雾场的均匀性的影响,基于流体力学理论,建立压力型喷嘴喷雾的数值计算模型,利用计算流体动力学软件Fluent对喷雾雾场进行气-液两相流数值模拟研究,并通过大量的数据统计定量分析雾滴粒径的分布情况。结果表明:在喷射压力一定时,风速越大雾滴飘移能力越强,风速过大或过小都将严重影响雾化雾场的均匀性;在一定范围内喷射压力越大,雾化效果越好,所形成的雾滴平均粒径越小。     

双介质喷嘴雾化特性数值模拟研究

目的 双介质喷嘴雾化效果直接影响烟卷加料工艺的进一步提升,通过对雾化过程进行数值模拟,方便对雾化特性进行透彻的分析,提升雾化效果。方法 采用数值模拟方法构建两相流连续相流场与DPM离散态双向耦合的数值模型,研究蒸汽压力、液体流量以及双介质喷嘴结构对喷嘴雾化特性的影响。结果 适当增加蒸汽压力,可以在不影响最大流速、颗粒粒径均匀度及颗粒中值粒径的情况下,减小雾化扩散角,小幅度地增加喷射距离,雾化细度变好,进而提高雾化效果。随着有机液流量的增加,雾化扩散角增大,喷射距离增加,雾化粒径均匀度变好,从而使雾化效果变好。液体路通流面积越大喷雾的贯穿距离越小,气路通流面积越大喷雾的雾化扩散角度越大。若需要得到较好的雾化效果,需要保证较小的蒸汽路通流面积,与此同时液路侧保持正常开度。结论 适当地提高有机液流量或者蒸汽压力,以及采用较小蒸汽路通流面积,同时液路侧保持正常开度的结构,有利于提高料液喷洒的均匀性,减少了料液的浪费,提高了烟丝制备的工艺水平。     

SU16型喷嘴雾化性能仿真分析

喷嘴的雾化效果在个人防护用具的化学雾滴防护性能检测中起了重要作用。文章利用FLUENT商业软件对空气辅助雾化喷嘴的喷雾场进行了模拟求解,讨论了喷嘴的结构及气流流速对液滴平均直径离散数量分布的影响。通过对喷嘴仿真结果的分析和对其结构优化,为提高空气辅助雾化喷嘴的质量提供了有效的改善方法。     

多功能超音速火焰喷涂雾化喷嘴的设计

对多功能超音速火焰喷涂系统的雾化原理与影响因素进行了分析，采用专门设计的射流雾化喷嘴，加工安装方便、雾化效果好。雾化的影响因素有：喷口大小、喷嘴压降、雾化介质的理化性质和燃烧室的压力与温度等。点火阶段为低速射流雾化，喷涂阶段为高速射流雾化。     

印刷涂布烘箱V型条缝喷嘴冲击射流流场的数值模拟

为了解印刷涂布设备烘箱V型条缝喷嘴冲击射流流场分布及其影响因素,采用标准k-ε湍流模型,对喷嘴射流冲击移动壁面进行数值模拟。分析了喷嘴冲击射流壁面附近速度场和压力场分布情况,考虑了影响喷嘴冲击射流壁面附近速度分布的喷嘴宽度和高度等因素。研究结果表明:在冲击射流中,喷嘴距壁面的高度和喷嘴宽度对壁面附近速度分布影响较为明显;综合考虑各种因素,较理想的喷嘴高度是15 mm,相应的喷嘴宽度为2.5 mm。     

射流抛光喷嘴的设计

喷嘴的结构和造型决定了冲击射流的动力特性和壁面流动特性,对抛光效果有很大影响.本文提出采用锥柱型喷嘴进行射流抛光能获得较好的射流特性.分析了射流抛光过程对射流特性的要求,提出了射流抛光喷嘴的设计原则,研究了不同几何造型喷嘴的射流特性,对射流喷嘴的不同结构和几何参数对射流特性的影响进行了仿真,模拟结果表明收缩角为13°、长径比为4的锥柱型喷嘴,其射流出口断面流速分布均匀、紊动强度低和磨粒浓度分布均匀,最适合应用于射流抛光.     

气流式喷嘴射流火焰噪声的试验研究

研究气化燃烧反应对射流火焰噪声的影响,并对火焰噪声的特性进行分析.通过快速傅里叶变换(FFT)及声压级计算等方法,对火焰噪声信号进行频谱分析.结果表明,火焰噪声包含燃烧噪声和喷流噪声,主要是300Hz以下的低频波段噪声;火焰噪声以燃烧噪声为主,火焰根部噪声为喷流噪声;氧化剂比燃料更能影响火焰噪声,完全燃烧时,漩涡的大量产生导致更强的噪声.     

阳极喷嘴口径对射流电沉积的影响

利用自行设计的实验装置,研究了瓦特镍射流电沉积不同阳极喷嘴口径下电压与电流、电流密度、电流效率关系,以及阳极喷嘴口径对沉积层的金属分布的影响.研究发现:可用电流密度高达800A/dm2,沉积物呈圆柱形分布,沉积物直径几乎与相应的0.8,1.2,1.6mm阳极喷嘴口径一致.当喷嘴口径为1.6mm时电流效率为89.8%,而喷嘴口径为0.8mm时只有64.3%.