自激振荡脉冲雾化喷嘴内空化云形态及其对雾化性能的影响

发布时间：2020-10-12 00:25

　　 喷嘴内部的空化现象对于加强射流的雾化效果具有重要的影响。自激振荡脉冲雾化喷嘴因其特殊的几何结构能够使射流具有脉冲空化效应,从而有效提高射流的喷雾性能,故对其喷雾特性的研究对射流喷雾技术的发展具有重要意义。本文通过研究喷嘴内部瞬态流动结构及演变形态分析了喷嘴内瞬态结构对喷嘴喷雾性能的影响;在联合喷嘴内外流场的基础上探究了自激振荡脉冲雾化喷嘴的喷雾性能。主要研究内容有:(1)基于有限元分析中的湍流模型、多相流模型和空化模型等数学模型的优缺点、应用特点以及适用范围,提出了耦合LES/Mixture/Schnerr-Saurer的计算方法来计算自激振荡脉冲雾化喷嘴内部气液两相流的瞬态流动,并通过对比试验结果验证所提数学模型的正确性。(2)利用建立起的LES/Mixture/Schnerr-Saurer数学模型对自激振荡脉冲雾化喷嘴内空化云的瞬时流动形态展开研究,分析了一个振荡周期内空化云的演变规律、不同雷诺数对空化云体积分数的影响,以及不同形态的空化云对喷嘴喷雾性能的影响。(3)建立起喷嘴内外流场的欧拉—拉格朗日喷雾模型,通过对比研究自激振荡雾化喷嘴与常规喷嘴的喷雾形态探究了空化泡溃灭和脉冲效应对喷嘴喷雾特性的影响。通过分析不同结构参数对索特尔平均直径、喷雾锥角和喷雾贯穿距的影响得到了结构参数对雾化性能的影响规律及具有较好喷雾效果的喷嘴结构参数范围。
【学位单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O35
【部分图文】：

本文研究路线图

图 2.2 自激振荡脉冲射流产生机理冲射流的形成除了一定的初始速度外，涡环的产生、生与反馈，以及周期性共振的产生都是依靠特殊的腔供其他的动力装置。根据上述自激振荡脉冲射流的发冲效应不可缺少的条件有：初始涡量扰动在分离区产放大、涡环在碰撞壁处发生碰撞以及干扰波发生有效动波的传播过程可以用框图 2.3 表示：

图 2.2 自激振荡脉冲射流产生机理振荡脉冲射流的形成除了一定的初始速度外，涡环的产生、放大与动的产生与反馈，以及周期性共振的产生都是依靠特殊的腔室结构需要提供其他的动力装置。根据上述自激振荡脉冲射流的发生过程振荡脉冲效应不可缺少的条件有：初始涡量扰动在分离区产生、剪幅值被放大、涡环在碰撞壁处发生碰撞以及干扰波发生有效的碰撞反层中扰动波的传播过程可以用框图 2.3 表示：
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 龙新平;王炯;左丹;章君强;季斌;;文丘里管不同空化阶段空化不稳定特性的试验研究[J];机械工程学报;2018年02期

2 彭炽;李根生;田守嶒;;淹没空化射流空泡云动态变化规律研究[J];石油科学通报;2017年02期

3 刘日超;乐嘉陵;杨顺华;郑忠华;宋文艳;黄渊;;KH-RT模型在横向来流作用下射流雾化过程的应用[J];推进技术;2017年07期

4 李贵东;王洋;杨学明;赵立峰;吴文;胡日新;;基于大涡模拟的射流式离心泵射流器内部的流动特性[J];排灌机械工程学报;2017年05期

5 张军;何志霞;王谦;;喷嘴形状对喷嘴内流及喷雾特性的影响研究[J];国外内燃机;2017年02期

6 刘雷鸣;刘影;赵宇;王国玉;;间隙尺寸对水翼叶顶旋涡空化流动影响的试验研究[J];排灌机械工程学报;2016年07期

7 汪朝晖;胡亚男;廖振方;高全杰;陈思;;基于自激振荡脉冲效应的雾化喷嘴出口流道空化特性研究[J];机械工程学报;2016年14期

8 张美娟;宋睿智;居钰生;王磊磊;;空化对GDI喷嘴内部流动及喷雾特性的影响[J];车用发动机;2015年06期

9 尹必峰;俞升浩;杨宽宽;陈亮;;基于大涡模拟的柴油机喷嘴内空化效应研究[J];工程热物理学报;2015年11期

10 李玮;纪照生;刘景宇;李显义;;自激振荡脉冲射流喷嘴结构优选试验研究[J];石油矿场机械;2015年07期

相关博士学位论文 前1条

1 王玉川;轴对称腔体诱导空化振荡射流的机理研究[D];清华大学;2014年

相关硕士学位论文 前1条

1 章金鑫;耦合内部流动的柴油机交叉喷孔雾化特性研究[D];江苏科技大学;2016年

本文编号：2837346