除尘器组合喷嘴雾化特性分析

发布时间：2017-06-27 09:13

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【摘要】：对于喷雾除尘而言,组合喷嘴除尘效果通常优于单一喷嘴,然而其内部结构及流动情况比较复杂,选用德国BAAS-MS-11-130°喷嘴为研究对象,该喷嘴是德国生产的煤矿井下除尘喷嘴,具有除尘效果好、不易堵塞的优点。查阅相关参考文献,总结喷嘴以及相关领域的研究进展。分析其雾化理论以及喷雾降尘机理,确定组合喷嘴的设计理论。为了探究其喷雾效果首先分析了该喷嘴的结构特点,并采用数值模拟方式对其内部流场进行分析研究。应用CREO软件对喷嘴进行三维实体建模,并应用ANSYS软件中的格生成工具ICEM CFD对其进行网格划分,导入到ANSYS FLUENT软件对其进行边界条件的设置,选择VOF模型,对其进行数值模拟分析。分析喷嘴的入口速度、入口直径、旋流器内部斜孔的直径以及角度、旋流器个数和喷嘴主体喷口孔径等参数变化对喷嘴喷雾效果的影响。通过对BAAS-MS-11-130°喷嘴内部流场的数值模拟,得出该喷嘴的结构主要特点:进口空腔使液体进入后形成涡流加速液体流动;旋流件以及旋流室使液体形成旋流,离心作用使液体进一步加速;喷口孔径大于普通喷嘴,喷口不易堵塞;周围6个喷嘴与中心喷嘴成一定角度,加大了整体雾化的角度和雾化效果。对喷嘴的数值模拟能直观地展现内部结构复杂的喷嘴的内部液体流动情况,同时可以为国内喷嘴的设计制造提供依据。不同的尺寸参数影响了喷嘴的喷雾角度以及速度,可以通过数值模拟选定液体的流入速度以及喷嘴的尺寸参数来获得更好的喷雾效果。喷嘴的实际尺寸参数与数值模拟的计算结果具有一致性。数值模拟是分析喷嘴,特别是内部结构复杂的组合喷嘴的一种经济有效的方式。
【关键词】：组合喷嘴 喷雾 数值模拟
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第1章 绪论9-24
• 1.1 喷嘴发展概述9-15
• 1.1.1 喷嘴的类型以及研究方向9-13
• 1.1.2 喷嘴雾化特性及雾化机理研究现状13-15
• 1.2 喷嘴的国内外研究现状15-20
• 1.2.1 喷嘴理论方法的研究现状15-17
• 1.2.2 试验方法研究喷嘴的现状17-19
• 1.2.3 数值模拟方法研究喷嘴的现状19-20
• 1.3 组合喷嘴的国内外研究现状20-22
• 1.4 研究内容22-23
• 1.5 小结23-24
• 第2章 喷嘴的理论分析24-38
• 2.1 雾化机理与喷雾特性的理论分析24-30
• 2.1.1 喷雾降尘机理24-25
• 2.1.2 雾化喷嘴的雾化机理25-29
• 2.1.3 雾化喷嘴的喷雾特性29-30
• 2.2 计算流体力学理论基础30-37
• 2.2.1 计算流体力学方法30-34
• 2.2.2 流体动力学的基本控制方程34-37
• 2.3 BAAS-MS11130°喷嘴喷雾原理分析37
• 2.4 小结37-38
• 第3章 喷嘴喷雾的数值分析模型38-47
• 3.1 处理数值模型39-42
• 3.1.1 三维实体建模39-40
• 3.1.2 网格划分40-42
• 3.2 数值模拟求解器的设置及计算42-46
• 3.2.1 求解器的选择42-43
• 3.2.2 计算模型的选择43-46
• 3.2.3 边界条件的设置46
• 3.3 小结46-47
• 第4章 数值模拟结果及分析47-56
• 4.1 喷嘴的内部流场47-50
• 4.2 不同工况对喷嘴喷雾效果的影响50-55
• 4.2.1 入口速度对喷嘴喷雾的影响50-51
• 4.2.2 入口直径对喷嘴喷雾的影响51-52
• 4.2.3 旋流器个数对喷嘴喷雾的影响52-53
• 4.2.4 旋流器斜孔角度对喷嘴喷雾的影响53
• 4.2.5 旋流器斜孔直径对喷嘴喷雾的影响53-55
• 4.2.6 喷口孔径对喷嘴喷雾的影响55
• 4.3 小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-60
• 致谢60-61
• 导师简介61-62
• 作者简介62-63
• 学位论文数据集63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 张敏健;;喷嘴研究发展概述[J];电站系统工程;2008年01期

2 金义;何小民;吴泽俊;丁国玉;秦伟林;;超声波/离心组合喷嘴性能研究[J];航空动力学报;2012年02期

3 程明,顾铭企,刘庆国;气动雾化喷嘴喷雾粒度的理论和试验研究[J];航空发动机;1999年01期

4 孙婧元;楼佳明;黄正梁;王靖岱;蒋斌波;阳永荣;;液体雾化效果的检测及流体力学模拟[J];浙江大学学报(工学版);2012年02期

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1 李天友;压力式喷嘴雾化特性实验研究及喷雾干燥热质传递特性数值模拟[D];四川大学;2006年

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本文编号：489243