喷雾机风送式环形喷管喷雾装置设计与试验优化 被引量：20

1

作者 李建平 边永亮 +3 位作者 霍鹏 王鹏飞 薛春林 杨欣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期79-88,共10页

针对喷雾机传统风送喷雾系统难以精准控制风量致使漂移现象严重、药液利用率低下的问题,设计了一种将轴流风机与环形喷头相配合的喷雾系统。通过对风机风场进行计算流体力学CFD流体仿真、对标试验、环形喷管内流场仿真确定了环形喷管尺... 针对喷雾机传统风送喷雾系统难以精准控制风量致使漂移现象严重、药液利用率低下的问题,设计了一种将轴流风机与环形喷头相配合的喷雾系统。通过对风机风场进行计算流体力学CFD流体仿真、对标试验、环形喷管内流场仿真确定了环形喷管尺寸参数与喷头安装位置。设计单因素与多因素正交试验来研究风机端口风速、扇形喷头型号与喷头安装倾角对喷雾效果的影响进而确定最佳喷雾参数组合。结果表明:环形喷管应设置在轴流风机出口端面中心位置,3个喷头呈120°均布在环形喷管上;在风机气力作用下,雾滴沉积量的峰值处于距风机端口0.5~1.5 m的范围,风送喷雾装置与靶标果树的作业距离不应超过1.5 m;风机气力有助于细化雾滴,但出口风速不宜大于等于8 m/s;喷雾总体性能与喷头倾角呈极显著相关(P<0.01),喷头安装倾角60°性能最优;雾滴沉积密度随扇形喷头型号的增大呈先增大后减小的趋势,雾滴的体积中值直径随扇形喷头型号的增大而增大;最优配置参数风机风速为6 m/s、喷头型号为02型、喷头安装倾角为60°。此参数组合下雾滴沉积量为5.08μL/cm^(2),表明优化模型可靠。 展开更多

关键词 风送喷雾机 轴流风机 环形喷管 喷雾系统 正交试验

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环形喷管喷口气泡演化的实验研究 被引量：3

2

作者 胡俊 姜建玉 +1 位作者 于勇 李婷婷 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期86-94,共9页

水下气泡的发展演化及气泡动力学行为是气液两相动力学的基础理论与水下射流应用的重要基础.环形喷管/喷口形成的气泡及气体射流具有其不同于圆孔实心射流的特殊表现与规律机制,随着同心筒破水发射等特殊应用的出现,环形喷口气体射流/... 水下气泡的发展演化及气泡动力学行为是气液两相动力学的基础理论与水下射流应用的重要基础.环形喷管/喷口形成的气泡及气体射流具有其不同于圆孔实心射流的特殊表现与规律机制,随着同心筒破水发射等特殊应用的出现,环形喷口气体射流/泡流的基础现象观测和机制分析成为迫切的需求.基于环形喷管的设计和水下射流条件的分析,设计建立了一套环形喷管水箱实验系统,对水下环形喷管喷口气泡发展演化过程进行了初步的实验研究.为观测研究气体通过环形喷管气泡生长发展过程,在较低压力、较低流速下,采用高速摄影仪记录气泡生长及发展演化过程.结合对气泡发展演化过程的图像处理与分析,研究分析了环形喷口气泡形成区制、气泡生长过程形态发展特点、以及气泡形成时间及气泡体积变化特点.研究表明:在本实验气体流量范围内(50.8～237.3 dm^3/min),环形喷口气泡发展演化过程呈现较为明显的三周期区制,前泡尾流影响是环形气泡呈三周期区制的主要原因;不同周期内的气泡形成时间具有较稳定规律,并受到流量影响;气泡生长过程中有较为明显的下沉、回升特征;气泡表面张力、液体惯性与流动的共同作用,造成了典型的气泡顶部坍塌现象. 展开更多

关键词 环形喷管 气泡形成 气泡形成区制 环形气泡 气泡坍塌

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连续波DF/HF化学激光器环形喷管与线形喷管的对比 被引量：1

3

作者 靳冬欢 刘文广 +1 位作者 陈星 陆启生 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1186-1190,共5页

环形喷管阵列主要用于环柱型化学激光器,它可以分为两种构型:直喉道型和圆喉道型。二者都可以由线性喷管阵列变换得到。在变换前后保持相同的增益区体积的前提下,环形喷管阵列的横向尺寸将减小为线性喷管阵列的1/π倍,这将更有利于激光... 环形喷管阵列主要用于环柱型化学激光器,它可以分为两种构型:直喉道型和圆喉道型。二者都可以由线性喷管阵列变换得到。在变换前后保持相同的增益区体积的前提下,环形喷管阵列的横向尺寸将减小为线性喷管阵列的1/π倍,这将更有利于激光器的紧凑化设计。由于圆喉道型环形喷管阵列相对直喉道型更具实用价值,通过三维的数值模拟,比较了圆喉道型环形喷管单元和线形喷管单元的流场特性。结果表明:在相同截面尺寸及喉道面积的条件下,环形喷管出口气流马赫数、气流速度分别比线形喷管高4.03%,0.356%,静温、静压分别比线形喷管低6.08%,19.7%。在喷管的收缩段,两种喷管的边界层发展规律及厚度值基本相同,而环形喷管的气流速度要快于线形喷管,因此环形喷管的氟原子复合比例要略低于线形喷管。 展开更多

关键词 化学激光器 环形喷管 直喉道型 圆喉道型 线形喷管 数值模拟

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基于环形喷管的脉冲爆轰发动机爆轰声波声学特性 被引量：1

4

作者 康杨 李宁 +1 位作者 黄孝龙 翁春生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1075-1082,共8页

喷管结构对爆轰发动机性能和爆轰声波声学特性具有重要的影响。为探究环形喷管作用下脉冲爆轰声波的声学特性,基于脉冲爆轰发动机搭建了自由空间内爆轰声波实验系统,针对环形喷管作用下爆轰声波时频域特性、声场指向性和持续时间等声学... 喷管结构对爆轰发动机性能和爆轰声波声学特性具有重要的影响。为探究环形喷管作用下脉冲爆轰声波的声学特性,基于脉冲爆轰发动机搭建了自由空间内爆轰声波实验系统,针对环形喷管作用下爆轰声波时频域特性、声场指向性和持续时间等声学特性进行实验研究。结果表明:在该实验条件下,环形喷管改变了爆轰声波的能量分布,对爆轰声波的声学特性有重要的影响;环形喷管作用下的爆轰声波在0°方向的上升沿持续时间最长;90°方向上峰值声压最高,衰减速度最快,衰减幅度最大;爆轰声波呈现出明显的90°方向凸出的指向性;爆轰强声的A持续时间随着传播角度的增大而逐渐减小。 展开更多

关键词 脉冲爆轰发动机 爆轰声波 环形喷管 声学特性

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某助推器环形喷管效率分析

5

作者 邢强 王利平 房雷 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期113-115,122,共4页

采用基于雷诺平均的二维Naiver-Stokes方程和标准κ-ε湍流模型的有限体积法,对某助推器环形喷管内流场进行了数值仿真计算,分析了中心体角度和长度对喷管效率的影响。结果表明,增大中心体角度可有效增加发动机推力系数,提高喷管效率;... 采用基于雷诺平均的二维Naiver-Stokes方程和标准κ-ε湍流模型的有限体积法,对某助推器环形喷管内流场进行了数值仿真计算,分析了中心体角度和长度对喷管效率的影响。结果表明,增大中心体角度可有效增加发动机推力系数,提高喷管效率;随着中心体长度的增加,发动机推力系数呈上升趋势,但有一定的波动,波动程度与中心体角度有关。所得结论可为环形喷管的设计提供参考。 展开更多

关键词 环形喷管 中心体 推力系数 喷管效率 数值仿真

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寻求提高火箭发动机推力和比冲的新途径──环形喷管应用探讨 被引量：3

6

作者 俞峻 李志明 何洪庆 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期82-86,共5页

对环形喷管的概念、特性、分类及其应用作了详细说明，介绍了国内外环形喷管的研究概况，并分析了环形喷管在实际应用中会遇到的问题及解决方法。

关键词 固体推进剂火箭发动机 环形喷管 推力 比冲

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环形超声速喷管内天然气流场特性 被引量：6

7

作者 文闯 曹学文 +1 位作者 杨燕 张静 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期720-724,共5页

依据角动量守恒原理设计了一种用于天然气脱水的环形超声速喷管,建立了相应的物理和数学模型,并采用RNG k-ε湍流模型对喷管内天然气流场特性进行了数值计算。结果表明,天然气进入环形超声速喷管后发生膨胀降温,在喷管出口处马赫数可达1... 依据角动量守恒原理设计了一种用于天然气脱水的环形超声速喷管,建立了相应的物理和数学模型,并采用RNG k-ε湍流模型对喷管内天然气流场特性进行了数值计算。结果表明,天然气进入环形超声速喷管后发生膨胀降温,在喷管出口处马赫数可达1.85,温度低达-70℃,天然气经旋流叶片产生旋流,离心加速度最大可达640 000g,在低温和旋流场的联合作用下,天然气中的水凝结成液滴并被甩向管壁,实现天然气脱水。与传统的拉法尔喷管不同的是,中心体的存在可以有效地加强旋流,但同时旋流效应会降低喷管的膨胀制冷性能。 展开更多

关键词 环形喷管 超声速 旋流 天然气流场

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环形与圆形喷管水下气泡生成的实验对比研究 被引量：2

8

作者 胡俊 李婷婷 +1 位作者 于勇 姜建玉 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期771-777,共7页

对环形喷管与圆形喷管水下气泡生成进行了实验对比研究.利用自行设计建设的水下气体射流实验系统,结合高速摄影仪图像记录及图像处理,比较分析了两种喷管气泡生成的异同.研究表明:对于圆形喷管,其气泡生成随气体流量增加依次呈现单周期... 对环形喷管与圆形喷管水下气泡生成进行了实验对比研究.利用自行设计建设的水下气体射流实验系统,结合高速摄影仪图像记录及图像处理,比较分析了两种喷管气泡生成的异同.研究表明:对于圆形喷管,其气泡生成随气体流量增加依次呈现单周期、双周期和三周期特性;而环形喷管,在初始低流量时,气体在环形喷管出口截面呈随机无规则喷发,一旦形成稳定环形气泡则直接进入三周期区制;两种喷管在后续气泡断裂时整体气泡顶部上浮高度也不同;3类气泡所受各种力处于动态变化之中,且3类气泡所受主要控制力不同. 展开更多

关键词 水下气泡生成 环形喷管 圆形喷管 上浮高度 气泡受力

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组合循环发动机轴对称环形可调喷管方案研究 被引量：2

9

作者 张留欢 王君 +2 位作者 马元 南向谊 张蒙正 《火箭推进》 CAS 2018年第6期14-20,共7页

针对组合循环发动机双流道轴对称环形喷管提出了一种可调方案,开展了特定工况下喷管三维流场数值仿真,与固定喷管、无扩张段喷管进行了对比。结果表明,通过环形喷管特定型面外壁沿轴向前后移动,可实现喷管喉部面积、面积膨胀比的连续调... 针对组合循环发动机双流道轴对称环形喷管提出了一种可调方案,开展了特定工况下喷管三维流场数值仿真,与固定喷管、无扩张段喷管进行了对比。结果表明,通过环形喷管特定型面外壁沿轴向前后移动,可实现喷管喉部面积、面积膨胀比的连续调节,有效提高喷管推力性能;在Ma2～5典型工况下,可调喷管推力系数均大于0. 93,最高约0. 974;固定喷管在非设计点无法匹配发动机需求,可调喷管由于可调节喷管喉部面积,其流量可做到与发动机上游流量准确匹配。采用固定喷管,其流量相对可调喷管最大偏差可达50. 6%;环形可调喷管推力系数总体高于固定喷管和无扩张段喷管。相同工况下,可调喷管较固定喷管推力系数提高最高约31%,较无扩张段喷管推力系数提高最高约14. 6%。 展开更多

关键词 组合循环发动机 双流道 环形可调喷管 仿真分析

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环形HYLTE喷管叶片的简化设计及加工方法 被引量：3

10

作者 靳冬欢 刘文广 陆启生 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1286-1290,共5页

在不影响喷管性能的前提下,将环形HYLTE喷管叶片分解为4个1/4圆环,经过进一步简化设计后,得到只有3个截面中心共面的内部管道的1/4环形叶片。提出了两种环形HYLTE喷管叶片的加工方法:真空钎焊的方法和嵌铸的方法,并对两种方法进行了比... 在不影响喷管性能的前提下,将环形HYLTE喷管叶片分解为4个1/4圆环,经过进一步简化设计后,得到只有3个截面中心共面的内部管道的1/4环形叶片。提出了两种环形HYLTE喷管叶片的加工方法:真空钎焊的方法和嵌铸的方法,并对两种方法进行了比较。对于真空钎焊的方法,进行了验证加工,测试结果表明喷管叶片焊接处气密性良好,力学性能优良,可在较高温度下正常工作。嵌铸的方法在一体化加工方面优势明显,可作为环形喷管加工的备选方法。 展开更多

关键词 化学激光器 环形高超音速低温喷管 简化设计 加工方法

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环形HYLTE喷管耦合段及光腔区流场的数值模拟(英文) 被引量：2

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作者 靳冬欢 刘文广 +2 位作者 陈星 陆启生 赵伊君 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期267-275,共9页

参考传热学相关理论,估算燃烧室的传热损耗分数及相应的平衡温度,确定了主喷管的入口参数设置。在此基础上,对环形HYLTE喷管的耦合段及光腔区流场进行3维的数值模拟,给出了F原子质量分数、静温、静压的空间分布,得到了光腔区各支谱线的... 参考传热学相关理论,估算燃烧室的传热损耗分数及相应的平衡温度,确定了主喷管的入口参数设置。在此基础上,对环形HYLTE喷管的耦合段及光腔区流场进行3维的数值模拟,给出了F原子质量分数、静温、静压的空间分布,得到了光腔区各支谱线的小信号增益系数变化曲线。将计算结果与实验结果进行比对,光谱测量结果及移动光轴实验证实了计算模型的合理性。 展开更多

关键词 化学激光器 环形高超音速低温喷管 数值模拟 热损耗 输出光谱

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