基于CFD的超声激振喷嘴雾化特性数值模拟研究
本文选题:超声喷嘴 切入点:振荡腔 出处:《真空科学与技术学报》2017年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为了进一步提高超声激振喷嘴内部的湍流效果和提高喷嘴雾化效率,通过设置碰撞壁和振荡腔的结构对现有的超声喷嘴进行改进。利用哈特曼流体声波发生器原理,建立超声激振喷嘴雾化模型,利用CFD流体动力学仿真软件模拟喷嘴内部的流场,以喷距和碰撞壁角度两个主要参数对喷嘴出水口速度的影响。结果表明:通过分析喷嘴内部速度和压力流场云图发现喷嘴内部振荡腔和碰撞斜壁的设计会使喷嘴内部产生空化涡旋,空化涡旋内空化气泡的溃灭会增强流体的扰动,增强喷嘴内部流体的湍流的效果,增强喷嘴雾化的效果加强喷嘴内部流体的扰动效果,提高喷嘴的雾化效率;喷嘴射流速度随进口压力的增加表现出明显的增大趋势,射流速度对喷距的增加表现出明显的增加趋势,相比较之下碰撞壁角度对射流速度的影响不明显,经分析确定参数喷距L=1 mm,碰撞壁为60°时超声激振喷嘴雾化效果最好。
[Abstract]:In order to further improve the turbulence effect and atomization efficiency of ultrasonic excited nozzles, the existing ultrasonic nozzles are improved by setting the structure of impact wall and oscillating cavity. The principle of Hartmann fluid acoustic wave generator is used. The atomization model of ultrasonic excited nozzle was established, and the flow field inside the nozzle was simulated by CFD fluid dynamics simulation software. The effect of jet distance and impact wall angle on nozzle outlet velocity is studied. The results show that by analyzing the nozzle internal velocity and pressure flow field cloud diagram, it is found that the design of internal oscillating cavity and impact inclined wall of nozzle will make nozzle. Internal cavitation vortex, The collapse of cavitation bubble in cavitation vortex will enhance the disturbance of the fluid, enhance the effect of turbulent flow inside the nozzle, enhance the effect of atomization of the nozzle and enhance the efficiency of the atomization of the nozzle. The jet velocity of the nozzle increases obviously with the increase of inlet pressure, and the jet velocity increases obviously with the increase of jet distance, but the influence of impact wall angle on jet velocity is not obvious. The atomization effect of ultrasonic excited nozzle is the best when the spray distance is 1 mm and the impact wall is 60 掳.
【作者单位】: 太原理工大学机械工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51506138) 太原理工大学校基金项目(1205-04020202)
【分类号】:TQ051.73
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,本文编号:1558714
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