低压旋流喷嘴雾化特性实验研究与数值模拟
本文选题:低压旋流喷嘴 切入点:雾化特性 出处:《浙江工业大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:喷嘴是喷雾器的重要部件,它直接影响喷雾器的雾化范围和雾化距离等特性。因此研究喷嘴的雾化特性对喷雾器雾化效果的提高有着重要意义。本文针对某企业间歇式喷雾器喷雾过程存在的问题而展开研究。首先,本文介绍了压力旋流喷嘴的研究现状和喷雾测试技术,提出研究方法和技术路线。分析了压力旋流喷嘴雾化机理、喷射理论、评价指标和测试方法。本文在前人的基础上,提出了螺旋槽式旋流喷嘴,设计了喷嘴芯子和芯套结构,拟定了喷嘴各部分尺寸参数,并用SLA方法加工喷嘴。本文搭建了一个实验平台,并设计了实验测试系统,分别对喷嘴的雾化角、射程、颗粒均匀度及喷雾击靶问题进行了实验研究。实验得到了雾化效果较佳的喷嘴结构参数,喷雾颗粒变化情况,并且目标物离喷口存在最佳距离。然后,本文分析了喷嘴内、外流场理论基础,并建立喷嘴内、外流场的有限元模型,用FLUENT软件对喷嘴内、外流场进行数值模拟。在FLUENT数值模拟时,将内流场出口速度矢量导出为profile文件,作为外流场的速度边界条件,使得内、外流模拟具有连续性。内流场模拟并分析了喷嘴速度场、雾化角和压力场,得到影响速度场和雾化角的喷嘴结构参数。同时,外流场模拟并分析了喷雾颗粒速度和直径变化情况。最后,本文比较了数值模拟结果和实验结果,并分析了两者的关系,得到研究结论,为家用喷雾器的研究提供参照。
[Abstract]:The nozzle is an important part of the sprayer. It directly affects the atomization range and the atomization distance of the sprayer. Therefore, it is important to study the atomization characteristics of the nozzle to improve the atomization effect of the sprayer. This paper aims at the existence of the spray process of the intermittent sprayer in a certain enterprise. First of all, This paper introduces the research status and spray testing technology of pressure swirl nozzle, puts forward the research method and technical route, analyzes the atomization mechanism, injection theory, evaluation index and test method of pressure swirl nozzle. A spiral channel swirl nozzle is proposed, the structure of nozzle core and core sleeve is designed, the dimension parameters of each part of nozzle are worked out, and the nozzle is machined by SLA method. An experimental platform is built and an experimental test system is designed. The atomization angle, range, particle uniformity and spray impact on the nozzle were studied experimentally. The nozzle structure parameters and spray particle variation were obtained. And there is the best distance between the object and the nozzle. Then, the theoretical basis of the flow field in the nozzle is analyzed, and the finite element model of the flow field in the nozzle is established. The finite element model is used to analyze the flow field in the nozzle with FLUENT software. In the FLUENT numerical simulation, the exit velocity vector of the inner flow field is derived as a profile file, which is regarded as the velocity boundary condition of the flow field, which makes the internal and external flow simulation have continuity. The velocity field of the nozzle is simulated and analyzed. The nozzle structure parameters which affect the velocity field and atomization angle are obtained by atomizing angle and pressure field. At the same time, the velocity and diameter of the spray particle are simulated and analyzed by the flow field. Finally, the numerical simulation results and the experimental results are compared. The relationship between the two is analyzed, and the conclusion is obtained, which provides a reference for the study of household sprayers.
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH136
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,本文编号:1634407
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