基于CFD的水雾化锌粉喷嘴性能研究

发布时间：2024-02-22 18:25

　　雾化喷嘴是水力雾化锌粉工艺的关键设备之一,其结构的合理性,直接决定水雾化锌粉工艺的成败。在研发以水为工作介质的高压大流量雾化喷嘴过程中对喷嘴内部的流场进行了全面的CFD分析,研究了喷嘴结构参数锥面间隙和喷射内夹角对其射流性能的影响。研究结果表明:在锥面间隙h=0.3 mm、射出内角α=60°条件下,喷嘴综合性能最优。基于本次研究的新型喷嘴设计合理,能满足水雾化锌粉工艺要求。

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【部分图文】：

图1喷嘴结构示意

研发的新型喷嘴结构如图1所示。如图1所示：喷嘴射出口采用锥面环孔，其锥面间隙为h(0.2～0.5mm），间隙长为l，射出内夹角为α（30°～60°），锥面下段半径r1，锥面上段半径r2。将间隙部分展开，展开形状为一个扇形，如图2所示。

图2喷嘴结构展开示意

如图1所示：喷嘴射出口采用锥面环孔，其锥面间隙为h(0.2～0.5mm），间隙长为l，射出内夹角为α（30°～60°），锥面下段半径r1，锥面上段半径r2。将间隙部分展开，展开形状为一个扇形，如图2所示。水泵排量恒定在一个值，则喷嘴工作流量Q为已知条件，可分别通过式（1）和式（....

图3基础网格划分

本次分析采用SolidworksFlowSimulation来进行，由于喷嘴的结构件相对较多，在不影响计算结果的前提下，把雾化喷嘴的结构模型进行了简化，网格划分总网格数为108410个，如图3所示。喷嘴内水流可视作不可压缩湍流流动，环境压力0.10MPa，温度293.20....

图4喷嘴内部流道压力场

间隙h=0.3mm、射出内角α=60°,喷嘴综合性能最优,计算得雾化喷嘴内部流道压力场分布如图4所示。水流在喷嘴内部流道顶部和中间部位型腔直接射流冲击形成了高压区，图5为压力场的平均总压曲线图。可以看到，压力值在16MPa收敛，出口处压力阶梯递减，在合理的范围内。图5平均总....

本文编号：3907072