等壓式割嘴的結(jié)構(gòu)優(yōu)化畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-25 03:50本頁面
【正文】 隨著氣液質(zhì)量流量比值的增大，割嘴的霧化粒徑呈現(xiàn)不斷減小趨勢。另外，隨著氣孔直徑的增大，霧化粒徑增大，這是因?yàn)橥瑯拥臍夂臈l件下，氣孔直徑增大導(dǎo)致割嘴初始?xì)?、水壓力降低，引起霧化效果變差。 氣孔尺寸對(duì)霧化效果的影響 ，、。，隨著水孔直徑的增大，霧化粒徑不斷減小。這是因?yàn)樗字睆降脑龃螅瑢?dǎo)致割嘴出口環(huán)狀流尺寸變大，液相速度減小，氣液相對(duì)速度增大，而氣液速度差又是等壓式割嘴的主要霧化方式，所以霧化效果更好。 水孔尺寸對(duì)霧化效果的影響 ，、。，混合孔直徑對(duì)霧化效果的影響曲線呈現(xiàn)了交叉現(xiàn)象。這是因?yàn)椋旱谝?，混合孔是一個(gè)多因素孔，混合孔的長度對(duì)霧化效果本身就是一個(gè)很重要的影響因素，文中所研究的割嘴混合孔長度均為10mm；第二，在氣耗率比較低時(shí)割嘴的機(jī)械霧化作用占優(yōu)勢，混合孔大的割嘴氣水供給初壓會(huì)偏低，而在高氣耗率時(shí)，氣力輔助霧化發(fā)揮主要作用，混合孔直徑小的液膜厚度大，霧化效果差；第三，本身在設(shè)定割嘴出口環(huán)狀流尺寸的時(shí)候存在一定的誤差，文中在設(shè)定割嘴出口環(huán)狀流尺寸的過程中是根據(jù)割嘴的設(shè)計(jì)尺寸、文獻(xiàn)中對(duì)于簡單的旋流割嘴和氣液兩相流割嘴內(nèi)的氣孔孔道模擬為參考，以及作者在二維空間中對(duì)等壓割嘴內(nèi)部流場的模擬為依據(jù)，經(jīng)過不斷的設(shè)定修正得到的。 混合孔直徑對(duì)霧化效果的影響 通過對(duì)等壓式割嘴的割嘴結(jié)構(gòu)對(duì)霧化效果影響的數(shù)值計(jì)算得到以下結(jié)論：(1)隨著氣液質(zhì)量流量比值增大，割嘴的霧化粒徑變小；(2)在同樣的氣液質(zhì)量流量比值下，氣孔直徑越大；水孔直徑越大，粒子直徑減少；混合孔直徑的影響曲線則在不同的氣液質(zhì)量比值下呈現(xiàn)交叉現(xiàn)象。這一模擬結(jié)果表明，割嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)也是影響割嘴霧化效果的一個(gè)關(guān)鍵因素，并且氣孔、液孔、混合孔尺寸對(duì)霧化效果的影響并不是孤立的。另外，各個(gè)孔的長度尺寸，也很大程度上影響著割嘴的霧化效果，但由于時(shí)間和計(jì)算機(jī)配置等因素的限制，在此并沒有進(jìn)一步的討論。 通過模擬結(jié)果，對(duì)入口直徑（,）割嘴霧化后距離割嘴出口下游200mm處截面的液滴粒徑分布情況進(jìn)行分析，： 截面霧化粒徑分布 ，割嘴下游截面的粒徑分布是有規(guī)律的，基本呈現(xiàn)軸對(duì)稱的粒徑分布，沿著徑向方向粒徑呈現(xiàn)不斷增大的趨勢，這是在割嘴出流以后，靠近軸線的液滴發(fā)生二次霧化而距離軸線較遠(yuǎn)的液滴是因?yàn)楦諝獾南鄬?duì)速度小很少發(fā)生二次霧化造成的。也有的文獻(xiàn)將它的原因解釋為，在割嘴出口后方，形成的較大的液滴具有較大的動(dòng)量和較強(qiáng)的貫穿能力，使之能夠比較小顆粒擴(kuò)散的更快，飛行的更遠(yuǎn)。 討論割嘴出口下游截面霧化粒徑百分?jǐn)?shù)分布情況。 ： 粒徑百分?jǐn)?shù)分布從粒徑的百分?jǐn)?shù)分布可以看出，截面上霧化粒徑大多分布在87200之間，基本能夠滿足霧化要求。另外從圖還可以看出，在離割嘴較遠(yuǎn)的200mm截面上，各個(gè)直徑段的粒徑分布基本均勻，在距離割嘴越遠(yuǎn)的截面上，該截面上的液滴分布會(huì)更均勻是吻合的。 模擬結(jié)果表明，割嘴出口下游截面粒徑基本成軸對(duì)稱分布，并且沿著徑向方向粒徑是不斷增大的。另外，離割嘴出口下游較遠(yuǎn)的200mm處的截面粒徑分布比較均勻。割嘴的流量特性也是描述割嘴的一個(gè)常用的參數(shù)，本文中對(duì)等壓式割嘴的氣孔直徑以及混合孔直徑對(duì)氣相流量的影響進(jìn)行了一定的分析。： 氣孔直徑對(duì)噴嘴氣相流量的影響 ，隨著氣孔直徑的增大，在相同的氣相壓力下，割嘴的氣體流量也隨著增大。當(dāng)氣相壓力較小時(shí)，流量差別較小，氣相壓力較大，割嘴的流量差別也就越大。 ： 混合孔直徑對(duì)噴嘴氣相流量的影響，在相同的氣相壓力下，混合孔直徑較大的，割嘴的氣相流量也較大，、相同的氣相壓力下，割嘴的氣相流量也幾乎相同，這就說明混合孔直徑減小到一定程度或增大到一定程度以后對(duì)割嘴的氣相流量的影響已經(jīng)很微小。從割嘴氣相流量特性的研究得出，相同的氣相壓力下，氣孔直徑大的割嘴的氣相流量也大，在壓力較小的范圍，氣相流量相差不大；同樣的，相同的氣相壓力下，混合孔直徑大的，割嘴的氣相流量也大，但是當(dāng)增大或減小到一定程度的時(shí)候，割嘴氣相流量幾乎不變化。本章中應(yīng)用數(shù)值分析的方法，分別對(duì)割嘴及其出口下游區(qū)域的氣液兩相流場、噴霧場、割嘴的霧化特性、氣相流量特性等進(jìn)行了數(shù)值研究。分析了氣相流速對(duì)兩相流場的影響；探討了割嘴的運(yùn)行參數(shù)、結(jié)構(gòu)特性對(duì)割嘴霧化效果、流量特性的影響。并根據(jù)模擬的結(jié)果得出，割嘴出口下游截面液滴的霧化粒徑分布呈現(xiàn)軸對(duì)稱的分布規(guī)律。數(shù)值的模擬結(jié)果為割嘴的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、改造將有一定的現(xiàn)實(shí)的意義。 5結(jié) 論 隨著人們節(jié)能和環(huán)保意識(shí)的日益提高，作為燃燒過程、生產(chǎn)過程、工藝流程中必不可少環(huán)節(jié)的割嘴技術(shù)受到了人們的普遍關(guān)注，對(duì)于割嘴，霧化過程的霧化質(zhì)量是關(guān)鍵，通過本文對(duì)割嘴霧化的研究對(duì)割嘴性能得出了如下結(jié)論： (1)氣象流速對(duì)割嘴計(jì)算區(qū)域內(nèi)氣液兩相流場的影響：通割嘴氣相流速的增大對(duì)割嘴出口下游流場的速度結(jié)構(gòu)分布幾乎沒有影響，只是在各截面上速度大小有所增加；但是隨著氣相速度的增大，氣相對(duì)液相流場的擾動(dòng)不斷的向前推進(jìn)。 (2)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)霧化效果的影響：同樣的氣液質(zhì)量流量比下，氣孔直徑越大的，霧化效果較差，水孔直徑較大的，霧化粒子直徑較小，混合孔對(duì)割嘴霧化效果的影像呈現(xiàn)了交叉現(xiàn)象，割嘴結(jié)構(gòu)對(duì)霧化效果的影響并不是孤立的。 (3)在本文中運(yùn)用了連續(xù)相和離散相，使的模擬過程更加的接近實(shí)際過程，由于模擬過程使用的是經(jīng)驗(yàn)公式，所以無論如何接近，都是而且只是模擬過程。和實(shí)際的割嘴霧化過程存在著一定的差距。 參考文獻(xiàn)[1] 艾育華 主編 .割嘴與蒸汽噴射器研究 . 北京冶金出版社，2001[2] 朱寧昌 主編 .火焰切割 朱寧昌 . 北京機(jī)械工業(yè)出版社，2001[3] 侯凌云 主編 .割嘴技術(shù)手冊(cè) . 中國石化出版社，2002[4] 張淑榮 主編 .氣流式霧化割嘴的特性研究 . 大連理工大學(xué)出版，2006[5] 韓占忠 主編 . Fluent流體工程仿真計(jì)算實(shí)例與應(yīng)用 . 北京理工大學(xué)，2004[6] 侯凌云 主編 .火焰切割工藝 . 中國石化出版社，2000[7] 安輝 主編 .內(nèi)混式雙流體渣油霧化割嘴實(shí)驗(yàn)研究 . 大連理工大學(xué)， 2003[8] 朱寧昌 主編 .液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì) . 北京宇航出版社， 1994[9] , and on Hybrid Airblast of Propulsion and Power,1999[10] 傅維標(biāo) 主編 .燃燒物理學(xué)基礎(chǔ) . 北京機(jī)械工業(yè)出版社， 1994[11] 張寶珍 主編 .針形割嘴結(jié)構(gòu)對(duì)射流特性影響的實(shí)驗(yàn)研究 . 天津科技大學(xué)， 2003[12] 孫繼國 田昌義 主編 .氣液同軸直流式割嘴霧化及燃燒試驗(yàn)研究 . 航空動(dòng)力學(xué)報(bào)， 2000[13] 王新軍 主編 .燃油割嘴氣液兩相流物化特性研究，1999[14] , . A Theoretical Investigation of the Performance of the of a Internally Mixed Liquid Atomizer ATAA20001021 謝 辭大學(xué)四年轉(zhuǎn)眼即逝，在最后的這一段課題研究中，作者取得的每一點(diǎn)進(jìn)步與成績都離不開佟洪波老師的悉心指點(diǎn)，在這里我向我的導(dǎo)師表示深深的謝意，向各位老師不辭辛苦參加我的論文答辯表示衷心的感謝。在這里本把論文設(shè)計(jì)的目的和主要內(nèi)容向各位老師一一匯報(bào)，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指導(dǎo)。在論文的研究過程中，我不僅學(xué)會(huì)了如何做學(xué)術(shù)研究，應(yīng)用數(shù)學(xué)模擬軟件，并且開拓了思想，鍛煉了自己的動(dòng)手、動(dòng)腦能力，這對(duì)我以后將是是巨大的財(cái)富。最后感謝評(píng)議本文以及出席論文答辯的各位專家教授給予我
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