新型细水雾灭火喷头的研制

为了解决细水雾喷头喷雾保护半径小的问题，研制了一种新型细水雾灭火喷头。该喷头由一个喷头壳体、连接体以及多个喷嘴组成。在CFD仿真中，将两级雾化喷嘴的速度场和水体积分数分布与单级雾化喷嘴的对应仿真结果分别进行对比，并优化了两级雾化喷嘴的结构参数。试验测量了雾滴直径、喷雾密度分布并和仿真结果进行对比验证。介绍了细水雾灭火试验的装置和测温方法并采用研制的喷头进行了细水雾灭火试验。研究表明，该喷头具有2m的喷雾保护半径，采用该喷头产生的细水雾具有高效的灭火能力,在消防领域具有实用价值。     

新型细水雾灭火喷嘴的仿真及试验

为了解决细水雾喷头喷雾保护半径小的问题,研制了一种新颖的两级雾化高压细水雾灭火喷嘴。计算了索太尔雾滴直径DSM、喷嘴流速、流量和充分雾化距离。在CFD仿真中,将两级雾化喷嘴的速度场和水体积分数分布与单级雾化喷嘴的对应仿真结果分别进行对比,并优化了两级雾化喷嘴的结构参数。试验测量了DSM、喷雾速度、喷雾密度分布并和仿真结果进行对比验证。研究表明,优化设计后两级雾化喷嘴的喷雾保护半径为0.34 m,喷雾密度分布均匀;具有多喷嘴的两级雾化细水雾喷头的喷雾保护半径可以超过2 m,在消防领域具有实用价值。     

流化床喷嘴雾化可靠性仿真分析

为了确定流化床喷嘴雾化效果的可靠性水平及其影响参数,利用FLUENT软件对空气辅助雾化喷嘴的雾化效果进行了数值模拟。以硝酸铀酰溶液的雾化颗粒索特平均粒径(SMD)为约束条件对喷嘴进行了可靠性定量仿真,并结合灵敏度分析软件确定影响喷嘴雾化的关键参数,为提高流化床雾化喷嘴的质量提供有效地改进建议。     

具有旋芯的高效雾化喷嘴仿真和实验研究

雾化喷嘴广泛应用于动力机械工程领域。在煤矿湿式除尘系统中,喷嘴的雾化性能决定了除尘效果,开展雾化喷嘴结构参数研究,对提高除尘效率具有重要意义。基于喷嘴气穴等因素,首先阐述了雾化机理;随后设计了一种旋流雾化喷嘴,并利用Fluent对雾化过程进行数值模拟,得出了两相流的运动规律;最后实验测量了不同入口压力下的粒径分布情况,验证了仿真结果的正确性。研究表明:旋流雾化喷嘴可以有效阻止气穴现象的产生,可提高喷嘴的喷雾效率。     

某旋流式燃油喷嘴流场分析

旋流式喷嘴是航空发动机进油系统和实现燃油雾化的重要部件。为了探究一种旋流式喷嘴的雾化角度,文章介绍了一种旋流式喷嘴的结构特点和工作原理,运用VOF两相流方法与Realizable k-ε模型模对喷嘴的内外部流场进行数值模拟。结果显示:数值仿真可以较好的模拟喷嘴的雾化特性,随着供油压力增大,喷嘴出口流量和速度均增大,燃油喷射速度沿轴线中心对称分布,在靠近中心轴线处有锥形空气回流,空气回流速度随供油压力的增大而增大。8种不同压力下的结果表明,雾化角度随进出口压差的增加而增大,供油压力0.3MPa时的雾化锥角为70.2°,是满足喷嘴工况条件的适宜供油压力。     

空气雾化喷嘴对胶雾化效果的模拟研究

通过仿真软件Fluent研究空气雾化喷嘴对聚氨酯胶的雾化效果,选择喷嘴的混合区和喷嘴出口下游的雾化区为计算区域,对计算区域的气相流场、两相流流场分别进行模拟,得到不同气相进口速度下计算区域的速度场、压力场的变化规律,胶滴达到较好雾化状态时的时间,以及胶滴在啧嘴出口下游不同距离截面上粒径百分数分布情况;同时分析了不同气相...     

关键结构参数对离心式雾化喷嘴雾化效果的影响研究

为提高某离心式喷嘴的雾化质量,对其内部结构进行改进优化,并采用数值模拟和试验相结合的方法详细探讨切向槽位置和倾斜角度对雾化效果的影响。结果表明:数值仿真可以较好地模拟喷嘴的雾化特性,其结果与试验吻合良好;位置和倾角的改变会影响雾化颗粒粒径和雾化锥角,其中雾化锥角受倾角的影响较为显著,随倾角的增大而减小;随着压力增大,雾化颗粒粒径会逐渐减小,雾化锥角逐渐增大并趋于稳定;9组不同工况下喷嘴雾化效果对比表明,在旋流室圆锥半径1/2或3/4处设置20°倾角的切向槽,雾化效果最佳。     

基于Fluent外混式气动雾化喷嘴改进与仿真研究

为了有效降低喷嘴气体能量的损耗，需要对气动雾化装置整体结构进行雾化速度和压力流场的仿真分析，通过改进局部设计来减少非必要的能量损失，以此来提高气体能量利用率，提升喷嘴雾化性能。为此，对外混式气动雾化装置的内外流场进行了数值研究。首先，对该气动雾化装置内部气相通道进行了数值模拟，找到了原设计中最大能量损失的原因；然后，根据流场的压力和速度分布规律，对壶体与喷嘴连接处的气相通道进行了局部结构改进，分析了装置改进前后内外流场的压力与速度变化情况；最后，通过模拟喷雾过程，对比了不同气压下原喷嘴和改进后的喷嘴内外流场的雾化特性，对喷嘴局部结构改进的合理性与改进后气动雾化装置性能的优越性进行了验证。研究结果表明：通过掏空雾化喷嘴主体和改变雾化喷嘴进气口形状的方式，可以有效改善气相通道的节流情况，减少气体能量的损失，缩短改进后的喷嘴气相通道内部高速气体路径，并且增加喷嘴气相出口附近的流场速度，最大增幅为11.49%;改进后的喷嘴雾化性能得到了提升，当气压在0.3 MPa附近时，其雾化效果最佳。     

压力旋流喷嘴内流场特性模拟研究

针对通过试验研究压力旋流喷嘴获取其雾化特性成本较高、耗时长、理论计算难以实现的问题,对压力旋流喷嘴内部流动机理及雾化特性进行了Fluent数字模拟研究。采用了一种基于有限容积VOF方法对压力旋流喷嘴内部流场进行了数值模拟;捕捉了压力旋流喷嘴出口处气-液两相界面,描述了压力旋流喷嘴出口的液膜厚度,阐述了压力旋流喷嘴各截面压力场、密度场和速度场等变化规律,预测了压力旋流喷嘴雾化锥角。模拟研究结果表明:压力旋流喷嘴中心会产生空气芯,压力旋流喷嘴雾化锥角及液膜厚度等雾化特征可通过剖析压力旋流喷嘴出口处空气芯直径和出口处速度获得;将模拟计算的喷嘴雾化锥角与试验值进行了对比,两者基本吻合,说明Fluent数值模拟可作为喷嘴设计工具。     

粘结剂喷嘴的设计与数值模拟

针对喷嘴在喷胶过程中产生堵塞问题,设计一个二流体新型喷嘴,根据相关资料确定喷嘴的结构和主要尺寸.采用Fluent软件模拟不同压力下的喷嘴的内流场雾化及喷射流场.仿真结果表明:内流场雾化过程中,在不同空气压力下SMD变化趋势均为下降.喷射流场雾化过程中,在不同空气压力下SMD变化趋势均为先增加后不变,再减小后不变,雾化粒径小且一致,散布均匀,有利于胶液充分雾化,为工程优化设计提供了基础.     

压力对直射式喷嘴雾化影响的机理研究

为了揭示压力对直射式喷嘴雾化影响的雾化机理,针对D=0. 2 mm、D=0. 3 mm的直射式喷嘴采用实验和数值模拟研究。主要获得以下结论:压力是影响直射式喷嘴雾化的重要因素。压力越大,燃油液滴粒径SMD越小、喷雾锥角越大。直射式喷嘴的压力增大,雾化效果增强趋势逐渐降低;压力增大对一次雾化影响较大,对二次雾化影响较小。使用TAB模型的数值模拟结果能很好的预测出与实验一致的直射式喷嘴雾化特性,可应用于工程设计。     

粘结剂喷嘴的设计与数值模拟

针对喷嘴在喷胶过程中产生堵塞问题,设计一个二流体新型喷嘴,根据相关资料确定喷嘴的结构和主要尺寸.采用Fluent软件模拟不同压力下的喷嘴的内流场雾化及喷射流场.仿真结果表明:内流场雾化过程中,在不同空气压力下SMD变化趋势均为下降.喷射流场雾化过程中,在不同空气压力下SMD变化趋势均为先增加后不变,再减小后不变,雾化粒径小且一致,散布均匀,有利于胶液充分雾化,为工程优化设计提供了基础.     

植保无人机喷头设计与仿真

以优化设计植保无人机喷头为目的,对四旋翼植保无人机喷洒系统进行建模,采用Flow Simulation软件对植保喷头主体部分进行药液流动时喷头内壁所受压力大小与药液速度分布的仿真分析,进而采用Fluent软件对喷头的喷嘴进行气液二相流喷洒情况仿真,由质量分数分布云图所表示的喷雾形态分析确定了满足航高2～4 m、喷幅2 m的喷嘴切槽深度、喷孔直径、过心距和切槽角度等结构参数。该仿真分析方法对植保喷头优化设计与植保路径规划具有指导意义。     

喷嘴雾化流场数值仿真及结构改进研究

针对空气喷嘴形状对雾化性能影响的问题,对不同扇面结构参数下的空气喷嘴的雾化性能进行了研究,对空气喷嘴结构参数与雾化流场之间的规律进行了归纳,提出了一种空气喷嘴的结构模型,基于雷诺N-S方程与标准K-ε湍流模型以及标准壁面函数法,采用CFD方法对不同扇面孔数量及不同扇面锥角下的空气喷嘴的雾化性能进行了数值仿真,分析了空气喷嘴不同扇面参数的改变对雾化性能的影响,并通过搭建喷枪台架实验,对优选的结构模型进行了实验验证。研究结果表明,仿真结果与实验数据基本符合要求,改进后的空气喷嘴雾化性能得到了改善,为今后空气喷嘴结构的优化设计提供了一定的参考。     

细水雾灭火系统雾化喷嘴设计及仿真

根据气泡雾化技术特点和消防灭火对细水雾的要求,设计了气泡雾化喷嘴,利用计算流体动力学方法对雾化喷嘴外部流场及雾化特性进行数值模拟,并分析了连续相与离散相的耦合特性以及喷雾特性。为适用于灭火系统的雾化喷嘴优化设计提供一定的指导。     

数值模拟技术在喷嘴雾化方面的应用

应用数值模拟技术,建立喷雾器喷嘴雾化的数值模拟模型,较为准确地描述了喷雾器喷嘴内流体流动状况。编制出喷雾器喷嘴流场的APDL计算程序,适应于各种条件和工况的数值模拟分析,大大提高分析效率,优化喷嘴雾化质量,取得了良好的开发效果。     

航空发动机燃油喷嘴关键件配合精度研究

基于流体体积(Volume of Fluid,VOF)方法和realizable k-ε湍流模型,对航空发动机双油路离心式喷嘴的主油路进行数值模拟,通过仿真与实验结果相结合对关键件的尺寸公差和配合尺寸进行了调整。通过实验加工出了不同尺寸公差的配合试件,并在不同工况条件下进行测试,对比主油路的雾化性能,验证燃油喷嘴关键件的配合精度对主油路雾化性能的影响,找到了导致燃油喷嘴出现油膜过厚、喷雾锥角偏大和流量偏小等性能不达标的影响因素,为优化航空发动机燃油喷嘴雾化性能和提高整套喷嘴性能一致性提供了参考。     

基于Fluent灭火用气泡雾化喷头设计仿真

依据细水雾灭火机理,设计了一种灭火用气泡雾化喷头,分析了影响喷头雾化效果的因素,计算出喷头结构的关键尺寸;通过Fluent软件对喷头内部及喷口下游流场仿真,得出气泡的粒径变化及分布、喷口形状对喷雾的影响、喷出速度与喷出距离的关系、喷雾截面雾滴粒径分布,结果表明该喷头适用于煤矿井下初期火灾。     

磨料水射流仿真分析与试验研究

为有效保持油田的稳产增产,磨料水射流技术逐渐被应用于油田生产.磨料水射流切割利用高速混砂液体的射流来完成切割作业,具有安全、多能、环保、便捷、高效的特点.本文对前混式磨料水射流切割的喷嘴结构进行了优化设计计算,采用计算流体力学的方法,利用CFD仿真软件,对不同喷嘴类型﹑喷嘴长度和不同锥角角度的喷头的工作情况进行数值模拟...     

基于微量润滑的两级雾化仿真与试验研究

微量润滑切削过程中,切削油雾浓度和粒径分布是影响切削环境空气质量的重要变量,而润滑油的雾化效果与切削现场的油雾浓度和粒径分布密切相关。首先分析了微量润滑油的雾化机理,据此建立雾化数学模型,同时基于商用微量润滑喷嘴结构建立仿真模型,进而采用Fluent软件对微量润滑油的雾化过程进行数值模拟,研究供气压力对雾化效果的影响,并进行试验验证。