高环境压力下幂律流体射流雾化特性的实验研究
发布时间：2021-11-01 01:20
液体射流破碎及雾化是自然界和工程中大量存在的现象,它的破碎雾化是一个具有重要理论意义和工程应用背景的课题。幂律流体无论是在生活方面还是在工程应用领域都有着非常广泛的应用,但是由于其自身的复杂性和多样性,其破碎机理尚未得到统一的认识,尤其在撞击射流方面,幂律型非牛顿流体撞击射流破碎的实验研究的深度还不够。对于幂律流体射流破碎现象的研究不仅有助于丰富非牛顿流体力学和液体射流破碎理论,而且对工程应用也有着十分重要的意义。本文以自行配置的幂律流体作为实验液体,在高环境压力下对幂律流体射流破碎进行了大量的实验研究,包括运用高速摄影系统获取幂律流体圆柱射流和撞击式射流的喷雾形貌图像,并从中提取出破碎长度和喷雾锥角等破碎特征;利用三维相位多普勒系统测量喷雾场中液滴的粒径分布信息。详细研究了射流参数、环境参数、喷嘴结构参数和流体物性参数对上述雾化特性的影响规律。对于圆柱射流破碎,实验结果表明,随着环境压力的增大,幂律流体圆柱射流破碎的破碎长度Lb逐渐减小,喷雾锥角β逐渐增大,可知环境压力对射流破碎起促进的作用;相同环境压力下,幂律流体圆柱射流破碎液滴SMD随着射流速度的增大而逐渐...
【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】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验系统示意图
第三章 实验系统击射流喷嘴结构示意和实物如图 3-3 所示，喷嘴与喷嘴法兰相连，下部分实现撞击功能。加工喷工，这样不仅避免了整体设计加工的难度，还可实现不同喷嘴结构的撞击功能，并且还能节省材参数包括喷孔直径 d，喷孔长度 l，撞击角度 2 ，外 X-O-Z 平面为撞击射流所在平面，而撞击产生了本研究中所用的撞击射流喷嘴的几何尺寸，所 mm，喷孔长径比 l/d 均为 10。
第三章 实验系统击式射流中撞击点处的速度，由于在实际射流中，流体在段距离内还要受重力和与周围气体之间相互作用力的影响击点处的速度。在实验中，假定喷嘴两喷孔出口位置射一致时，在撞击点的速度也是一致的。图 3-5 所示为撞击线，即喷嘴的流量特性曲线。 所示为 1 号、2 号、3 号撞击射流喷嘴的流量特性曲线，arbopol。可以看出，不同的喷嘴，其流量均随着压差的时，1 号和 2 号喷嘴的射流速度基本保持一致，撞击夹角度最低；当压差较大时，在同一压差下，撞击夹角越大，
【参考文献】：
期刊论文
[1]撞击式射流破碎特性的实验研究[J]. 夏振炎,李珍妮,李建军,田砚. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2016(07)
[2]幂律流体撞击射流破碎机理的实验[J]. 李建军,夏振炎,田砚. 航空动力学报. 2015(07)
[3]喷嘴形式对幂律型非牛顿推进剂雾化特性的影响[J]. 李龙飞,张蒙正,杨伟东,王延涛. 航空动力学报. 2014(12)
[4]Break-up Characteristics of Gelled Propellant Simulants with Various Gelling Agent Contents[J]. Inchul Lee,Jaye Koo. Journal of Thermal Science. 2010(06)
[5]幂律体浑水轴对称层流射流的理论研究[J]. 刘存芳,周强泰,张梦珠. 东南大学学报. 1995(05)
[6]幂律流体的轴对称层流自由射流[J]. 蔡国琰,刘存芳. 山东工业大学学报. 1992(02)
[7]幂律流体的二维层流自由射流[J]. 蔡国琰,刘存芳. 山东工业大学学报. 1992(01)
[8]燃油喷雾场结构和雾化机理[J]. 解茂昭. 力学与实践. 1990(04)
博士论文
[1]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
硕士论文
[1]幂律流体撞击式射流雾化特性实验研究[D]. 马永翠.天津大学 2014
[2]幂律流体液膜射流破碎机理的实验研究[D]. 伊吉明.天津大学 2014
[3]幂律流体射流破碎机理的实验研究[D]. 张润泽.天津大学 2012
本文编号：3469244
【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】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验系统示意图
第三章 实验系统击射流喷嘴结构示意和实物如图 3-3 所示，喷嘴与喷嘴法兰相连，下部分实现撞击功能。加工喷工，这样不仅避免了整体设计加工的难度，还可实现不同喷嘴结构的撞击功能，并且还能节省材参数包括喷孔直径 d，喷孔长度 l，撞击角度 2 ，外 X-O-Z 平面为撞击射流所在平面，而撞击产生了本研究中所用的撞击射流喷嘴的几何尺寸，所 mm，喷孔长径比 l/d 均为 10。
第三章 实验系统击式射流中撞击点处的速度，由于在实际射流中，流体在段距离内还要受重力和与周围气体之间相互作用力的影响击点处的速度。在实验中，假定喷嘴两喷孔出口位置射一致时，在撞击点的速度也是一致的。图 3-5 所示为撞击线，即喷嘴的流量特性曲线。 所示为 1 号、2 号、3 号撞击射流喷嘴的流量特性曲线，arbopol。可以看出，不同的喷嘴，其流量均随着压差的时，1 号和 2 号喷嘴的射流速度基本保持一致，撞击夹角度最低；当压差较大时，在同一压差下，撞击夹角越大，
【参考文献】：
期刊论文
[1]撞击式射流破碎特性的实验研究[J]. 夏振炎,李珍妮,李建军,田砚. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2016(07)
[2]幂律流体撞击射流破碎机理的实验[J]. 李建军,夏振炎,田砚. 航空动力学报. 2015(07)
[3]喷嘴形式对幂律型非牛顿推进剂雾化特性的影响[J]. 李龙飞,张蒙正,杨伟东,王延涛. 航空动力学报. 2014(12)
[4]Break-up Characteristics of Gelled Propellant Simulants with Various Gelling Agent Contents[J]. Inchul Lee,Jaye Koo. Journal of Thermal Science. 2010(06)
[5]幂律体浑水轴对称层流射流的理论研究[J]. 刘存芳,周强泰,张梦珠. 东南大学学报. 1995(05)
[6]幂律流体的轴对称层流自由射流[J]. 蔡国琰,刘存芳. 山东工业大学学报. 1992(02)
[7]幂律流体的二维层流自由射流[J]. 蔡国琰,刘存芳. 山东工业大学学报. 1992(01)
[8]燃油喷雾场结构和雾化机理[J]. 解茂昭. 力学与实践. 1990(04)
博士论文
[1]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
硕士论文
[1]幂律流体撞击式射流雾化特性实验研究[D]. 马永翠.天津大学 2014
[2]幂律流体液膜射流破碎机理的实验研究[D]. 伊吉明.天津大学 2014
[3]幂律流体射流破碎机理的实验研究[D]. 张润泽.天津大学 2012
本文编号：3469244
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