幂律流体椭圆射流破碎与雾化的实验研究
发布时间：2021-02-23 15:34
液体射流在自然界与工程各个领域中广泛存在,其破碎雾化过程具有重要的理论意义与工程应用背景。幂律流体在生产生活中具有广泛的应用,但由于流体本身的复杂性,对于其破碎机理的认识尚且不足。随着能源与环境问题突出,某些具有幂律流体流变特性的新型替代燃料受到人们的重视,改善其破碎雾化,对喷射系统提出了新的课题。因此研究幂律流体椭圆射流破碎不仅有助于丰富非牛顿射流破碎理论,还可以对喷射系统的优化具有一定的参考指导意义。设计并搭建了适用于椭圆低速射流与高速雾化的实验系统,主要包括:图像信息采集系统、液体传输与储存系统以及喷射系统控制系统等。依据自行配制的幂律流体作为测试液体。研究包括:在低速射流条件下对比了幂律流体与水射流发展形貌、射流破碎机理、轴转换波长,在不同椭圆度条件下的变化影响规律;在高速雾化条件下,幂律流体椭圆雾化形貌发展规律以及形貌特征参数随着射流参数、环境参数、流体物性参数以及喷孔椭圆度的变化规律。对于低速射流,实验结果表明:不同于水,射流形貌会出现明显的振荡衰减现象;不同于水射流破碎曲线呈现出的“双峰”变化规律,幂律流体椭圆射流破碎的曲线呈现出“单峰”形式;在瑞利模式下,椭圆射流破碎尺...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
字母注释表
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 牛顿流体射流破碎研究现状
1.2.1 牛顿流体圆孔射流破碎研究现状
1.2.2 牛顿流体非圆孔射流破碎研究现状
1.3 幂律流体射流破碎研究现状
1.3.1 幂律流体圆孔射流破碎研究现状
1.3.2 幂律流体非圆孔射流破碎研究现状
1.4 本文的主要工作内容及意义
第二章 流体制备与实验系统组成
2.1 流体制备与流变特性测试
2.1.1 幂律流体的制备
2.1.2 流变特性的测量
2.2 实验系统概述
2.2.1 喷嘴加工与喷孔尺寸确定
2.2.2 液体传输与储存系统
2.2.3 喷射控制系统
2.2.4 环境参数控制系统
2.2.5 图像信息采集系统
2.3 本章小结
第三章 幂律流体椭圆低速射流破碎的实验研究
3.1 喷射压力与射流速度的关系
3.2 低速射流破碎特征参数的定义与形貌发展
3.2.1 椭圆射流特征参数的定义
3.2.2 幂律流体与水椭圆射流形貌发展规律
3.3 椭圆射流破碎特征的变化关系
3.3.1 水破碎长度随射流速度的变化关系
3.3.2 幂律流体破碎长度随射流速度的变化关系
3.4 椭圆射流轴转换分析
3.4.1 轴转换波长分析
3.4.2 幂律流体椭圆射流形貌模型的修正
3.5 本章小结
第四章 高环境压力幂律流体椭圆射流雾化实验研究
4.1 喷射压力与射流速度的关系
4.2 幂律流体椭圆射流雾化过程
4.2.1 幂律流体圆柱射流雾化过程
4.2.2 幂律流体小椭圆度雾化过程
4.2.3 幂律流体大椭圆度雾化破碎过程
4.3 椭圆射流雾化特征参数的定义
4.3.1 椭圆射流雾化特征参数的定义
4.3.2 射流速度对椭圆雾化破碎的影响
4.3.3 椭圆度对椭圆雾化破碎的影响
4.3.4 流体物性对椭圆雾化破碎的影响
4.3.5 环境压力对椭圆雾化破碎的影响
4.4 本章小结
第五章 全文总结及展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高环境压力下幂律流体射流液滴粒度特性试验[J]. 杜青,杨子明,白富强,王玉龙,郑勒. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(07)
[2]幂律流体液膜射流的时间不稳定性分析（英文）[J]. 白富强,常青,郭瑾朋,杜青. 内燃机学报. 2017(03)
[3]煤基醇类混合燃料柴油机的燃烧及排放特性[J]. 武志斐,王铁,左鹏,杨甜甜,曹贻森,王文坤. 汽车安全与节能学报. 2015(04)
[4]正丁醇/生物柴油高预混压燃燃烧及排放特性的试验[J]. 尧命发,庞阔,谷静波,郑尊清,王鑫. 内燃机学报. 2013(03)
[5]幂律流体液膜破裂的线性稳定性分析[J]. 王枫,富庆飞,杨立军. 航空动力学报. 2012(04)
[6]车用燃料发展和研究现状及其未来展望[J]. 姚春德,许汉君. 汽车安全与节能学报. 2011(02)
[7]运用生命周期评价分析精细水煤浆的环境效应[J]. 刘姗姗,许晶,付晓恒. 煤炭加工与综合利用. 2008(03)
[8]高速粘性液体射流的不稳定模式[J]. 史绍熙,郗大光,秦建荣,刘宁,舒国才. 内燃机学报. 1997(01)
[9]椭圆孔射流的雾化问题[J]. 郗大光,龚允怡,彭志军,刘宁,史绍熙. 内燃机学报. 1996(04)
[10]椭圆喷雾规律初探[J]. 史绍熙,郗大光,张江波,杨延相. 天津大学学报. 1994(05)
博士论文
[1]甲醇/生物柴油混合燃料雾化及着火过程的研究[D]. 李瑞娜.江苏大学 2016
[2]幂律流体射流破碎机理的理论与实验研究[D]. 常青.天津大学 2014
本文编号：3047819
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
字母注释表
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 牛顿流体射流破碎研究现状
1.2.1 牛顿流体圆孔射流破碎研究现状
1.2.2 牛顿流体非圆孔射流破碎研究现状
1.3 幂律流体射流破碎研究现状
1.3.1 幂律流体圆孔射流破碎研究现状
1.3.2 幂律流体非圆孔射流破碎研究现状
1.4 本文的主要工作内容及意义
第二章 流体制备与实验系统组成
2.1 流体制备与流变特性测试
2.1.1 幂律流体的制备
2.1.2 流变特性的测量
2.2 实验系统概述
2.2.1 喷嘴加工与喷孔尺寸确定
2.2.2 液体传输与储存系统
2.2.3 喷射控制系统
2.2.4 环境参数控制系统
2.2.5 图像信息采集系统
2.3 本章小结
第三章 幂律流体椭圆低速射流破碎的实验研究
3.1 喷射压力与射流速度的关系
3.2 低速射流破碎特征参数的定义与形貌发展
3.2.1 椭圆射流特征参数的定义
3.2.2 幂律流体与水椭圆射流形貌发展规律
3.3 椭圆射流破碎特征的变化关系
3.3.1 水破碎长度随射流速度的变化关系
3.3.2 幂律流体破碎长度随射流速度的变化关系
3.4 椭圆射流轴转换分析
3.4.1 轴转换波长分析
3.4.2 幂律流体椭圆射流形貌模型的修正
3.5 本章小结
第四章 高环境压力幂律流体椭圆射流雾化实验研究
4.1 喷射压力与射流速度的关系
4.2 幂律流体椭圆射流雾化过程
4.2.1 幂律流体圆柱射流雾化过程
4.2.2 幂律流体小椭圆度雾化过程
4.2.3 幂律流体大椭圆度雾化破碎过程
4.3 椭圆射流雾化特征参数的定义
4.3.1 椭圆射流雾化特征参数的定义
4.3.2 射流速度对椭圆雾化破碎的影响
4.3.3 椭圆度对椭圆雾化破碎的影响
4.3.4 流体物性对椭圆雾化破碎的影响
4.3.5 环境压力对椭圆雾化破碎的影响
4.4 本章小结
第五章 全文总结及展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高环境压力下幂律流体射流液滴粒度特性试验[J]. 杜青,杨子明,白富强,王玉龙,郑勒. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(07)
[2]幂律流体液膜射流的时间不稳定性分析（英文）[J]. 白富强,常青,郭瑾朋,杜青. 内燃机学报. 2017(03)
[3]煤基醇类混合燃料柴油机的燃烧及排放特性[J]. 武志斐,王铁,左鹏,杨甜甜,曹贻森,王文坤. 汽车安全与节能学报. 2015(04)
[4]正丁醇/生物柴油高预混压燃燃烧及排放特性的试验[J]. 尧命发,庞阔,谷静波,郑尊清,王鑫. 内燃机学报. 2013(03)
[5]幂律流体液膜破裂的线性稳定性分析[J]. 王枫,富庆飞,杨立军. 航空动力学报. 2012(04)
[6]车用燃料发展和研究现状及其未来展望[J]. 姚春德,许汉君. 汽车安全与节能学报. 2011(02)
[7]运用生命周期评价分析精细水煤浆的环境效应[J]. 刘姗姗,许晶,付晓恒. 煤炭加工与综合利用. 2008(03)
[8]高速粘性液体射流的不稳定模式[J]. 史绍熙,郗大光,秦建荣,刘宁,舒国才. 内燃机学报. 1997(01)
[9]椭圆孔射流的雾化问题[J]. 郗大光,龚允怡,彭志军,刘宁,史绍熙. 内燃机学报. 1996(04)
[10]椭圆喷雾规律初探[J]. 史绍熙,郗大光,张江波,杨延相. 天津大学学报. 1994(05)
博士论文
[1]甲醇/生物柴油混合燃料雾化及着火过程的研究[D]. 李瑞娜.江苏大学 2016
[2]幂律流体射流破碎机理的理论与实验研究[D]. 常青.天津大学 2014
本文编号：3047819
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