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离心喷嘴液膜形态与液膜破碎机制试验研究
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作者 方传宇 王少林 +8 位作者 王凯兴 刘舆帅 刘富强 杨金虎 曹程 刘存喜 穆勇 徐纲 朱俊强 《力学学报》 北大核心 2025年第2期388-398,共11页
离心喷嘴由于其具有简单可靠的结构以及优异的雾化性能,被广泛应用于航空发动机燃烧室喷嘴.离心喷嘴的性能一定程度上决定了燃烧室的燃烧稳定性能,燃烧组织性能和排放特性.文章采用高速阴影成像技术和相位多普勒粒子测速仪(PDPA)对比研... 离心喷嘴由于其具有简单可靠的结构以及优异的雾化性能,被广泛应用于航空发动机燃烧室喷嘴.离心喷嘴的性能一定程度上决定了燃烧室的燃烧稳定性能,燃烧组织性能和排放特性.文章采用高速阴影成像技术和相位多普勒粒子测速仪(PDPA)对比研究了喷注压力对于离心喷嘴流量系数、喷雾锥角、液膜形态、破碎模式以及粒径分布的影响,系统分析离心喷嘴液膜形态、液膜破碎机制和雾化特性,并使用本征正交分解(POD)方法识别出不同液膜形态下的主要和次要的破碎模式,建立了离心喷嘴液膜形态与雾化特性之间的对应关系,支撑了离心喷嘴雾化性能优化研究.结果发现,随着喷注压力的增大,流量系数和喷雾锥角呈现出先增大后减小的趋势;喷注压力通过改变液膜的液体韦伯数(We)从而改变液膜形态.随着We的增加,液膜的破碎位置逐渐向喷嘴出口处移动,破碎距离逐渐减小,并使得离心喷嘴下游液滴的径向速度增大,大粒径液滴向两侧运动,导致雾锥中心的索太尔平均直径(SMD)迅速下降;离心喷嘴不同的液膜形态包含多种液膜破碎模式,并随着We数增加而演化:随着We数的增加,液膜的主要破碎模式依次为撞击破碎、表面波破碎、穿孔破碎以及湍流破碎,且这4种破碎模式的表面波频率依次增大. 展开更多
关键词 相位多普勒粒子测速 高速阴影成像 本征正交分解 液体韦伯数
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添加筛网对减阻流体湍流空间结构的影响 被引量:6
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作者 王德忠 董正方 +1 位作者 王松平 张杰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1842-1846,共5页
应用相位多普勒测速仪(PDA)和粒子图像测速仪(P IV)对添加筛网后的十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)减阻流体湍流流场进行试验研究,得到了减阻流体的速度脉动分布以及在筛网后不同位置的减阻流体湍流速度分布和平均速度分布.结果表明:添加筛... 应用相位多普勒测速仪(PDA)和粒子图像测速仪(P IV)对添加筛网后的十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)减阻流体湍流流场进行试验研究,得到了减阻流体的速度脉动分布以及在筛网后不同位置的减阻流体湍流速度分布和平均速度分布.结果表明:添加筛网后,减阻流体的速度脉动明显增强,随着离网格距离的增大,速度脉动逐渐减弱最后趋于稳定;在靠近筛网处,平均速度分布趋向于和水的速度平均分布相一致,而在远离筛网处,其平均速度分布趋向于减阻流体不加筛网时的平均速度分布;随着筛网层数的增多,靠近网格处减阻流体湍流核心区明显增大,同时在近壁面处出现强烈的漩涡波动,瞬间速度空间分布趋近于水的速度空间分布,在远离筛网处,CTAC减阻流体过渡层明显增厚,在湍流核心区和过渡层之间出现小漩涡,表明被金属筛网破坏的胶束重新缔合成棒状胶束,恢复了减阻性能. 展开更多
关键词 减阻流体 湍流特性 相位多普勒测速仪 粒子图像测速
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带间隙轴流转子顶部三维整体平均速度测量 被引量:2
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作者 竺晓程 郭强 杜朝辉 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期196-200,共5页
用三维激光多普勒测速系统对带间隙轴流转子顶部流场进行测量。在15个不同轴向位置上,获得在90%叶高以外的转子内部、进口以及出口三维整体平均速度分布。根据所测量得到的三维速度,清楚地展现了转子顶部流动的特性,特别是泄漏流对顶部... 用三维激光多普勒测速系统对带间隙轴流转子顶部流场进行测量。在15个不同轴向位置上,获得在90%叶高以外的转子内部、进口以及出口三维整体平均速度分布。根据所测量得到的三维速度,清楚地展现了转子顶部流动的特性,特别是泄漏流对顶部流动的影响。泄漏流沿叶顶弦线从顶部流出,在叶片吸力面侧形成泄漏涡,叶片的旋转运动使得泄漏涡核心向压力面靠近。在顶部区域泄漏流和主流发生混合作用,并被认为是叶顶泄漏流动所造成的主要流动损失之一。 展开更多
关键词 泄漏流 PDA 顶部间隙 轴流转子 三维激光相位多普勒测速仪 速度测量 叶轮机械
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应用PDA对氯化十六烷基三甲基季铵盐溶液的实验研究 被引量:1
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作者 许鹏 王德忠 +1 位作者 扈黎光 周浩军 《应用科学学报》 CAS CSCD 2003年第3期268-271,共4页
应用激光相位多普勒测速仪进行减阻流体的湍流特性实验研究,测量了不同减阻工况下的减阻流体的横向速度脉动,得到了多种工况下的速度剖面曲线.在对激光测试结果同减阻性能实验结果进行分析的基础上,对速度剖面曲线的形状与减阻率的关系... 应用激光相位多普勒测速仪进行减阻流体的湍流特性实验研究,测量了不同减阻工况下的减阻流体的横向速度脉动,得到了多种工况下的速度剖面曲线.在对激光测试结果同减阻性能实验结果进行分析的基础上,对速度剖面曲线的形状与减阻率的关系进行了探讨,并对垂直于流体流动方向的速度脉动与减阻性能的关系进行了研究.将减阻流体和牛顿流体的雷诺应力进行了比较,结果表明减阻流体的雷诺应力显著减小. 展开更多
关键词 减阻流体 湍流实验 激光相位多普勒测速仪 PDA 氯化十六烷基三甲基季铵盐溶液 表面活性剂 减阻机理
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CTAC减阻流体湍流高阶矩的研究 被引量:6
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作者 王燕萍 顾卫国 +2 位作者 张红霞 王德忠 陈汉平 《节能技术》 CAS 2007年第1期10-13,共4页
本文对不同工况下氯化十六烷基三甲基季铵盐(Cetyltrimethyl Ammonium Chloride,简称CTAC)减阻流体二维流道速度场进行了实验测量,分析了倾斜因子及平坦因子等湍流高阶矩的分布特征。实验结果表明:CTAC溶液流动主流区的倾斜因子远离零值... 本文对不同工况下氯化十六烷基三甲基季铵盐(Cetyltrimethyl Ammonium Chloride,简称CTAC)减阻流体二维流道速度场进行了实验测量,分析了倾斜因子及平坦因子等湍流高阶矩的分布特征。实验结果表明:CTAC溶液流动主流区的倾斜因子远离零值,速度概率密度函数偏离高斯分布远,各向异性强,且平坦因子较大,存在拟序结构,主要是脉动频率低、湍流能量小的大涡结构;近壁面的过渡层区倾斜因子偏离零值不远,各向异性小;过渡区存在强烈的湍流混合。 展开更多
关键词 减阻流体 相位多普勒测速仪 平坦因子 倾斜因子
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细水雾灭火喷嘴的雾化特性测量 被引量:9
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作者 范明豪 周华 +1 位作者 朱畅 杨华勇 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1431-1434,共4页
为了改善喷嘴的雾化效果和研究其喷雾过程,对直射式灭火喷嘴进行了加旋芯改进和实验测量.初步探讨了旋芯式喷嘴的雾化机理,简述了三维相位多普勒粒子测速仪(PDPA)的系统参数、测量原理和测量过程.施加不同的喷雾压力,分别测量了喷嘴无... 为了改善喷嘴的雾化效果和研究其喷雾过程,对直射式灭火喷嘴进行了加旋芯改进和实验测量.初步探讨了旋芯式喷嘴的雾化机理,简述了三维相位多普勒粒子测速仪(PDPA)的系统参数、测量原理和测量过程.施加不同的喷雾压力,分别测量了喷嘴无旋芯和有旋芯时的喷雾锥角并进行比较.在2.5 MPa喷雾压力时,测量了旋芯式喷嘴喷射的雾滴分别在喷雾中心和边缘处的索太尔雾滴直径(SMD)、轴向速度、径向速度和切向速度并进行对比.结果表明,与没加旋芯的喷嘴相比,加旋芯的喷嘴有更大的喷雾锥角和更好的雾化效果,其雾化过程符合稳定性理论规律;在喷雾中心和边缘处,喷雾参数有显著的区别. 展开更多
关键词 旋芯喷嘴 相位多普勒粒子测速 细水雾 索太尔平均直径 三维速度
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气泡发生结构对二级燃油雾化喷嘴性能影响的实验研究
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作者 王晓琦 仇性启 崔运静 《石油化工设备》 CAS 2007年第2期11-14,共4页
基于一种气泡气动二级燃油雾化喷嘴,在其第二级雾化气动旋流部分结构参数一定的条件下,对第一级气泡雾化中的气、液预混芯与气泡生成室相配合的结构进行了优化设计,并利用可适性相位多普勒激光测速仪对不同气泡发生结构下的雾化场进行... 基于一种气泡气动二级燃油雾化喷嘴,在其第二级雾化气动旋流部分结构参数一定的条件下,对第一级气泡雾化中的气、液预混芯与气泡生成室相配合的结构进行了优化设计,并利用可适性相位多普勒激光测速仪对不同气泡发生结构下的雾化场进行实验测试。结果表明,预混芯的气孔数目、气液面积比以及气泡生成室的长宽比均对喷嘴雾化效果有影响。 展开更多
关键词 喷嘴 气泡发生器 可适性相位多普勒激光测速
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