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题名喷射参数对扇形喷嘴雾化特性的影响
被引量：7
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作者
蒋小平
王帅
陈建华
季静
朱朝佳
朱兴业
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机构
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心
南京农业大学国家信息农业工程技术中心
无锡海升高压泵有限公司
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出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第10期1065-1071,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0404204)
江苏省重点研发计划项目(BE20211308,BE2019306,BE2017334)
江苏省信息农业重点实验室开放基金资助项目(KLIAKF1802)。
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文摘
针对扇形喷嘴雾化特性问题,在Ansys Fluent中基于Taylor Analogy Breakup(TAB)破碎模型,采用Eulerian-Lagrangian连续相与离散相耦合算法,实现了扇形喷嘴的液滴破碎、雾化形成及气液两相流场的非定常数值模拟,完成了喷射压力与喷雾高度2个参数对扇形喷嘴液滴速度、液滴直径、离散相模型(DPM)质量浓度、液滴通量N等雾化特性参数影响的研究,通过激光粒度仪在试验台上得到了液滴索特平均直径D_(SM),并与模拟结果进行了对比.研究结果表明:随着喷射压力的升高,液滴的速度越大,液滴在计算域内平均停留时间越短,在计算域停留的液滴数越少;液滴的索特平均直径D_(SM)、液滴体积中值直径D_(VM)、数量中值直径D_(NM)随着喷射压力的升高越来越小,喷射压力为0.3 MPa后液滴D_(SM)减小的趋势变大,这有利于改善实际作业中的雾化质量,当然在有风状态下也会加大雾滴飘逸的风险.喷雾高度对液滴D_(SM)影响不大.不同喷射压力下DPM质量浓度以及喷雾的覆盖面积不受喷射压力的影响,由于N的变化与液滴D_(SM)呈三次方,与覆盖面积A成反比关系,液滴的数量通量随着喷射压力的变大而逐渐变大.DPM的质量浓度随着喷雾高度的升高而逐渐降低,喷雾的覆盖面积随着喷雾高度的升高而逐渐变大.由于液滴的D_(SM)随喷雾高度的变化可忽略不计,因此液滴数量通量随着喷雾高度的增加而逐渐变小.不同喷射压力下和不同喷雾高度下试验和模拟计算所得到的D_(SM)变化趋势一致,整个过程的误差不超过10%.
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关键词
扇形喷嘴
雾化特性
液滴速度
液滴直径
液滴通量
离散相模型质量浓度
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Keywords
fan-shaped nozzle
atomization characteristics
droplet velocity
droplet diameter
number of flux
DPM mass concentration
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分类号
TK734
[交通运输工程—轮机工程]
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