离心式喷嘴空心锥喷淋特性数值研究

发布时间：2017-12-27 11:39

本文关键词：离心式喷嘴空心锥喷淋特性数值研究　出处：《大连理工大学》2012年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：离心式喷嘴因其结构简单,易于加工制作,而且喷淋雾化方便等特点,而广泛应用于石油、化工、食品、干燥及海水淡化等行业。为了探究操作参数和出口尺寸结构参数对喷淋特性的影响,而进行了相应的数值计算。本文阐述了国内外对喷嘴的研究现状,简述了离心式喷嘴的喷淋机理,在相关参考文献的基础上,对离心式喷嘴进行了数值模拟研究。首先,对喷嘴建立了三维物理模型,利用FLUENT6.3软件对喷嘴进行了三维数值模拟。采用基于有限容积法(FVM)的VOF方法对喷嘴进行了数值计算,捕获了喷嘴内外的气-液两相界面,描述了喷嘴出口处液膜的厚度,分析了喷嘴出口扩散角、出口直径和出口直管段长度对液膜厚度分布的的影响规律；通过延长计算区域,对喷嘴喷淋液密度分布进行了数值研究,得出不同流量下喷淋液密度分布规律,并分析了喷嘴出口扩散角、出口直径和出口直管段长度对喷嘴流场特性和喷淋液密度分布的影响规律。结果表明：在喷嘴旋流室内液膜紧贴喷嘴内壁,在轴线处形成一个空心锥,越靠近出口,空心锥半径越大,液膜越薄；在喷嘴出口下方约15mm位置处,液相体积分数已小至0.5,可以认为在此处喷淋液已完全破碎为液滴。出口扩散角越大,液膜越薄,液膜破碎长度越短；出口直径越大,液膜破碎长度越长,但是液膜厚度不稳定,尺寸上下浮动较大；出口直管段对液膜厚度分布的影响不大。随着入口流量的增大,喷淋液密度分布的峰值逐渐向外扩展,而且整个液体的覆盖面积变大,向半径增大的方向移动。喷嘴出口扩散角越大,喷淋液锥角度越大,喷淋液区域越大,喷淋液密度分布的峰值会变小,但是密度分布的集中度会变小；出口直径增大,整个喷淋区域向半径增大的方向移动,喷淋液密度分布峰值会减小,峰值集中度变小；喷嘴出口直管段增大,喷淋区域向半径变小的方向移动,密度分布的峰值稍微变小,对峰值的集中度影响不是很明显。
[Abstract]:Centrifugal nozzle is widely used in petroleum, chemical, food, drying and seawater desalination industries because of its simple structure, easy fabrication and spray atomization convenience. In order to explore the effect of the operating parameters and the parameters of the outlet size structure on the spray characteristics, the corresponding numerical calculation was carried out.
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH136

【参考文献】