两相流乳化型细水雾喷嘴雾化特性研究
两相流乳化型细水雾喷雾化特性研究
技 术 以 其 高 效 、 污 染 、 济 性 好 等 优 点 被 认 为 是 无 经 卤代 烷 灭 火 剂 替 代 物 的 最 佳 选 择 ， 几 年 国 际 上 近
对 细 水 雾 进 行 了 大 量 的 研 究 工 作 ， 出 了 细 水 雾 提 灭 火 系 统 的 工 程 技 术 和 喷 雾 特 性 参 数 ， 内对 细 国 水 雾 与 火 焰 相 互 作 用 的机 理 进 行 了大 量 的 研 究 工 作… ， 作 为 喷 雾 的关 键 部 件 — — 喷 嘴 的研 究 但
灭 火系统的性 能要求 ．
关 键 词 ：消 防 ；两 相 混 合 物 ；乳 化 ；喷 嘴 ；雾 化
中 图分 类 号 ： Ｕ ８２ Ｔ ９
文 献标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１０ —９ ５ ２ ０ ）４０ １ — ０ １５ ６ （ ０ ２ ０ — ３０ ４ ４ 雾 化性 能 的好 坏 对 其 灭 火 效 果 和 对 保 护 对 象 的影 响起 着 决 定 性 的 作 用 ． 好 的 雾 化 特 性 既 能 保 证 良 用 最 少 的 水 快 速 有 效 地 扑 灭 火 灾 的 同 时 ， 保 护 对 对 象不产生任何 水渍影 响 ． 目前 所 研 究 的 细 水 雾 灭 火 系 统 主要 有 两 种 类
下 ．
却 比较 薄 弱 ． 文 利 用 燃 烧 喷 嘴 的 设 计 经 验 设 计 本
了一 种 新 型 两 相 流 乳 化 型 细 水 雾 喷 嘴 ， 对 其 雾 并
化 特性 进 行 了 详 细 的 研 究 ， 细 水 雾 灭 火 系 统 及 为
喷嘴的设计 和检验提供一个 探索思路 ．
双流体气流式喷嘴加压雾化特性研究_岳朴杰
收稿日期： 2013 － 11 － 29 责任编辑： 宫在芹 基金项目： 国家高技术研究发展计划（ 863 计划） 资助项目（ 2013AA051101） 作者简介： 岳朴杰（ 1988—） ，男，河南开封人，硕士研究生，研究方向为喷嘴雾化。E-mail： yuepujie2011@163． com
的增加而增大； 在相同的气液比条件下，随着压力
的增加雾化角减小。这是因为液体从出口喷出后
会形成一个锥形薄膜，在薄膜内部区域空间会形成
带有旋流的回流区，在该回流区内形成一个较低静
压流场，由于喷雾场外部压力增加使其向区域内部
74
《洁净煤技术》2014 年第 20 卷第 1 期
煤炭燃烧
1 环境压力的研究进展
影响索特平均直径 d32 的因素包括雾化液体的
物性参数（ 黏度、密度、表面张力等） 和实验工况（ 流
量、密度、流速，喷嘴结构，环境压力等） 。环境压力
一般指外部条件。国内外很多学者曾对气液质量
比、气流速度等参数进行研究，提出了对 d32 有影响 的经验公式并从理论上进行了大量分析［7 － 9］，但鲜
（ 上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093）
摘要： 水煤浆入炉前的雾化对其稳定燃烧和气化发挥着重要作用。通过实验，研究了双 流体气流式雾化喷嘴在加压条件下的雾化过程，使用 LS － 2000 分体激光粒度分析仪测量了随 着环境压力（ 雾化室压力） 及气液比的不同其雾化角、索特平均直径的变化情况。结果表明： 当 气液比一定时，索特平均直径 d32 随着雾化室压力的增大而减小，雾化角随着环境压力的增加 而减小，索特平均直径与环境压力的 n 次幂成正比，n 为 － 0. 9 ～ － 1. 5，当环境压力不变时，索 特平均直径随着气液质量比的增大而减小。
气泡雾化喷嘴内部气液两相流场的研究
ＪＩＡＮＧ Ｌｉ—ｓｈａ，ＱＩＡＮ Ｌｉ—ｊｕａｎ，ＳＯＮＧ Ｓｈａｏ—ｂｏ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｊｉｌｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｚｈｅｊｉａｎｇ ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ ：Ｅｆｆｅｒｖｅｓｃｅｎｔ ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ ｎｏｚｚｌｅ ｈａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｎ ａｔｏｍｉｚｉｎｇ ｈｉｇｈ—ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｆ ｌｕｉｄ ａｎｄ ｎｏｎ— Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｆ ｌｕｉｄ．ａｎｄ ｉｔｓ ｉｎｔｅｒｕ ａｌ ｆｌｏｗ ｐａｔｔｅｒｎ ｈａｓ ａ ｄｅｃｉｓｉｖｅ ｉｎｆ ｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｅｔ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＶＯＦ ｍｏｄｅｌ。 ｔｈｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｗａｓ ｐｅｒｆｏｒｍ ｅｄ ｏｎ ｇａｓ— ｌｉｑｕｉｄ ｔｗｏ ｐｈａｓｅ ｆ ｌｏｗ ｉｎ ｍ ｉｘｉｎｇ ｃａｖｉｔｙ ｏｆ ｅｆｆｅｒｖｅｓｃｅｎｔ ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ ｎｏｚｚｌｅ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａｉｒ ｂｕｂｂｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｃａｖｉｔｙ ｏｆ ｎｏｚｚｌｅ ｆｒｏｍ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｏ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍ ｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔ． Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｉｎｆ ｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｄｉｆ ｉｅｒｅｎｔ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｉｒ ｉｎｌｅｔｓ ａｎｄ ｄｉｆ ｉｅｒｅｎｔ ｄｉａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ａｉｒ ｉｎｌｅｔ ａｎｄ ａｉｒ ｏｕｔｌｅｔ ｏｆ ｎｏｚｚｌｅｓ ｏｎ ｇａｓ——ｌｉｑｕｉｄ ｆ ｌｏｗ ｐａｔｔｅｒｎ ｉｎ ｇａｓ —－ｌｉｑｕｉｄ ｍ ｉｘｉｎｇ ｃａｖｉｔｙ ｗｅｒｅ ｎｕｍ ｅｒ￣·－ ｃａｌｌｙ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｗｅ ｃａｎ ｄｒａｗ ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｔｈａｔ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｉｒ ｉｎｔａｋｅ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｃａｌｉ— ｂｅｒ ａｒｅ ｂｅｎｅｆｉｃｉａ ｌ ｆｏｒ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｎｕｌａｒ ｆｌｏｗ ａｔ ａｉｒ ｏｕｔｌｅｔ． Ｍ ｅａｎｗｈｉｌｅ．ｉｔ ｃａｎ ａ ｌ ｓｏ ｏｐｔｉｍ ｉｚｅ ｔｈｅ ａｔｏｍ ｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ａｔ ｎｏｚｚｌｅ ｅｘｉｔ． Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇａｓ— ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｔｏ ｆｏｒ ｍ ｓｔａｂｌｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ，ｔｈｅ ｇａｓ— ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｇｏｏｄ ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ａｔｏｍ ｉｚａｔｉｏｎ ｎｏｚｚｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ． ＫＥＹＷ ｏＲＤＳ：Ｅｆｌ ｆｅｒｖｅｓｃｅｎｔ ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ；Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｔｗｏ—ｐｈａｓｅ ｆ ｌｏｗ
《基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾数值模拟研究》范文
《基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾数值模拟研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，气水两相喷雾技术在许多领域得到了广泛的应用，如燃烧、喷涂、农业灌溉等。
拉瓦尔效应作为气水两相喷雾技术的重要理论基础，对于优化喷雾性能和提高效率具有重要意义。
本文旨在通过数值模拟的方法，对基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾进行深入研究，以期为相关领域的应用提供理论依据。
二、拉瓦尔效应理论背景拉瓦尔效应是指流体在喷嘴中通过逐渐扩大的通道时，由于通道截面积的增大，流体速度降低，压力逐渐升高，进而产生强烈的喷射效应。
在气水两相喷雾中，拉瓦尔效应能够有效地将气体和液体混合，形成均匀的喷雾，提高喷雾的覆盖范围和效率。
三、数值模拟方法与模型建立本文采用计算流体动力学（CFD）方法，通过建立气水两相喷雾的数值模型，对基于拉瓦尔效应的喷雾过程进行模拟。
模型中考虑了流体的物理性质、喷嘴结构、喷雾环境等因素，以及气水两相的相互作用和运动规律。
通过设定合理的边界条件和初始条件，对喷雾过程进行数值求解，得到喷雾的速度场、压力场和浓度场等关键参数。
四、模拟结果与分析1. 喷雾形态分析通过数值模拟，我们得到了气水两相喷雾的形态变化过程。
在拉瓦尔效应的作用下，流体在喷嘴中逐渐加速，形成强烈的喷射效果。
随着流体离开喷嘴，喷雾形态逐渐扩散，形成均匀的雾状。
此外，我们还研究了不同喷嘴结构、不同流体性质对喷雾形态的影响，为优化喷雾性能提供了依据。
2. 速度场与压力场分析数值模拟结果显示，在拉瓦尔效应的作用下，喷雾的速度场和压力场呈现出一定的规律性。
速度场表现为中心区域速度较高，向外逐渐降低；压力场则表现为中心区域压力较低，向外逐渐升高。
这些规律性的变化有助于提高喷雾的覆盖范围和效率。
此外，我们还研究了不同参数对速度场和压力场的影响，为优化喷雾性能提供了指导。
3. 浓度场分析浓度场是气水两相喷雾的重要参数之一，直接影响着喷雾的效果。
通过数值模拟，我们得到了浓度场的分布情况。
《基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾数值模拟研究》
《基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾数值模拟研究》篇一一、引言气水两相喷雾研究在诸多领域，如农业喷灌、燃烧工程、化学喷涂等均有重要应用。
其中，拉瓦尔效应的利用对两相流喷嘴的喷雾效果起到决定性影响。
本研究将采用数值模拟的方法，深入探讨基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾过程及其特性。
二、拉瓦尔效应及气水两相喷雾理论基础拉瓦尔效应是一种基于流体力学原理的现象，即当气流在管道中加速到一定速度后，可以有效地减小或完全消除流动阻力。
气水两相喷雾则是指气体和液体在喷嘴中混合并形成雾状喷射的过程。
这两者结合，可以有效地提高喷雾的效率和效果。
三、数值模拟方法及模型建立本研究采用先进的数值模拟方法，通过建立气水两相喷雾的物理模型和数学模型，对基于拉瓦尔效应的喷雾过程进行模拟。
具体包括：1. 物理模型的建立：根据实际喷嘴的结构和运行条件，建立相应的物理模型。
2. 数学模型的建立：基于流体动力学原理，建立气水两相流的控制方程，包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程等。
3. 数值模拟方法的选择：采用合适的数值模拟方法，如有限元法、有限差分法等，对模型进行求解。
四、模拟结果与分析通过对模型进行数值模拟，我们得到了基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾的各种特性参数，如喷雾的形状、速度分布、颗粒大小等。
并对其进行分析，得到以下结论：1. 拉瓦尔效应对气水两相喷雾的形状和速度分布有显著影响。
在适当的条件下，拉瓦尔效应可以有效地提高喷雾的均匀性和覆盖范围。
2. 颗粒大小对喷雾效果也有重要影响。
在一定的范围内，颗粒大小越小，喷雾的覆盖率和吸收效率越高。
3. 通过优化喷嘴结构和运行参数，可以进一步提高基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾效果。
五、结论与展望本研究通过数值模拟的方法，深入探讨了基于拉瓦尔效应的气水两相喷雾过程及其特性。
结果表明，拉瓦尔效应对气水两相喷雾的形状、速度分布和颗粒大小等均有显著影响。
这为进一步优化喷嘴结构和运行参数，提高喷雾效果提供了重要的理论依据。
气—液两相流旋流喷嘴雾化特性研究
气—液两相流旋流喷嘴雾化特性研究
气—液两相流旋流喷嘴雾化特性研究
作者：陈建文;庞常健;杨晓明;赵宇龙;李垒
作者机构：东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004;沈阳化工大学应用化学学院,沈阳110142;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004
来源：机械设计与制造
ISSN：1001-3997
年：2012
卷：000
期：006
页码：239-241
页数：3
中图分类：TH16;TK263.4
正文语种：chi
关键词：旋流喷嘴;两相流;油雾粒径;气液比
摘要：液体的有效雾化是当前气液两相流研究中的重要课题,这其中雾化喷嘴的选择能很大程度影响雾化效果.通过查阅大量文献,对不同类型的气液两相流旋流喷嘴的结构、工作原理以及影响雾化效果的各个因素(包括:喷嘴结构、压缩空气压力以及气液比)做出了论述.在实验中采用压缩空气作为雾化介质,利用
lyc2000激光粒度仪测量了不同情况下的喷雾特性参数如油雾粒径、油雾浓度等.同时对气液两相流旋流喷嘴雾化特性进行分析,并做了图表分析和曲线拟合.。
内混式两相流喷嘴的雾化特性研究
＠ ２ １ Ｓ ｉ ｅｈ Ｅ ｇｇ ０２ ｃ． ｃ． ｎｒ． Ｔ
内混式两相流喷嘴 的雾化特性研究
肖 彬
（ 北京林业 大学信息学院 ， 京 １０ ８ ； 方工业大学计算中心 ， 北 ００３ 北 北京 １０ ４ ） ０ １ １
摘
要
结合 一些相 关的理论 ， 以水 、 润滑油和十二烷基 硫酸钠溶液 （ Ｄ ） Ｓ Ｓ 溶液作为液体介质 ， 详细地研 究 了操作参数 （ 力 、 压
方向 ： 计算机应用 。Ｅｍａ ：ｉｏｉ ９ ０ ２ ．Ｏ１ ． ｉ ｘ ｂｎ １ ＠１６ ＣＩ。 ｌ ａ ０ ｌ
２ ７期
肖 彬： 内混式两相流喷嘴 的雾化特性研究
Ｅ
图 ３ 马尔文测试 系统
１ 激光器 ， 一导轨 ， 一衍射光接 收器 ， 一 计算 机 一 ２ ３ ４
ｌ ０ ｌ５ ２０ ２５ ３０ ３５ ４０ ４５
用 范 围 内 ， 公 式具 有 较 高 的 精 度 。 该
关键词 内混式两相 流雾化喷嘴 中图法分类号 Ｔ ４３７ ； Ｋ ７ ． １
雾化特性 文献标志码
索太尔平均直径 Ｂ
喷嘴 的雾化特 性 ， 主要 是 指体 现 喷 嘴雾 化 质 量 的评价 指标 ， 如液 滴 平 均直 径 、 滴 尺 寸分 布 等 ； 液 与
பைடு நூலகம்
气液比） 和液体物性（ 黏度 、 表面 张力 ） 对一种典 型的内混式两相流喷嘴雾化特性的影响。通过对 实验数据 的分析得 出了一些
重要结论。例如 ： 随液体介质的黏度和表 面张力 的增加 ， 喷嘴 雾化质量逐 渐变差 ， 但黏度 对雾化质 量的 负面影响要 明显大于 表面张力对雾化质量 的负面影 响。根据大量 的实验数据， 回归出了内混式雾化喷 嘴的雾化粒度 的经 验关联 式。经检验 ， 在适
自吸式双相流细水雾喷嘴雾化特性试验研究
锥 角 、 程 、 径 分 布 、 通 量 以 及 雾 滴 动 量 等 等 。这 些 射 粒 雾
特 征 是 衡 量 喷 嘴 雾 化 性 能 优 劣 以及 能 否 满 足 细 水 雾 灭 火 需 要 的 重 要 依 据 。雾 化 特 性 试 验 中 ， 过 改 变 雾 化 剂 气 通 体的压力 ， 析初始压力对喷嘴雾化特性参 数的影 响 ， 分 选 择 ０ ５ ０ ６ ０ ７ ０ ８ＭＰ ． 、 ． 、 ． 、 ． ａ等 ４组 压 力 进 行 分 析 。 （ ） 化 锥 角 。即液 雾 的 张 角 ， 以 喷 口 为 原 点 的 雾 １雾 把 化 流 扩 张 角 称 为 雾 化 锥 角 ， 定 了 细 水 雾 液 滴 的 空 间 分 决 散 范 围 ， 影 响 细 水 雾 速 度 乃 至 动 量 ， 重 要 的雾 化 特 性 并 是 参 数 。在 地 面 铺 报 纸 ， 嘴 水 平 喷 出水 雾 ， 纸 会 有 打 湿 喷 报 的痕 迹 ， 量 角 度 即为 雾 化 锥 角 ， 图 ４所 示 。 测 见 （ ） 程 。喷 雾 射 程 指 水 平 方 向 喷 射 时 ， 雾 液 滴 丧 ２射 喷
力 对 喷 嘴 雾化 特 性 参 数 的影 响 。
关 键 词 ： 水 雾 ；自吸 式 ；双 相 流 ； 嘴 ；雾化 特 性 细 喷
中 图分 类 号 ： ９ ４ ４ ＴＵ８ ２ ｘ ２． 。 ９ 文献标志码 ： Ｂ
文章 编 号 ：０ ９ ０ ９ ２ １ ） ９ ８ ４ ３ １ ０ —０ ２ （ Ｏ １ Ｏ 一Ｏ １ ～Ｏ
舞出器绫憧计
自吸 式 双 相 流 细 水 雾 喷 嘴雾 化 特 性 试 验 研 究
双流体喷嘴雾化特性实验
双流体喷嘴雾化特性实验摘要:双流体雾化降温冷却技术是将气体和液体在喷嘴内部直接混合，在高压射流作用下直接雾化，雾化的小液滴气化时带走热量，从而降低工作区域温度。
喷雾冷却降温系统广泛应用于养殖、高精度建筑及机械切削加工中刀具的冷却等。
影响喷雾降温冷却的关键因素是雾滴粒径和雾滴运动速度。
雾滴粒径越小，其总表面积越大，易于蒸发、气化，从而产生良好的降温效果;而雾滴运动速度加快则可以进一步加快工作区域的换热过程。
文章利用相位多普勒粒子动态分析仪(FDA)对4种不同喷孔直径的喷嘴进行了较为详细的实验研究，获得了影响雾滴粒径和雾滴运动速度的重要因素，得到了双流体雾化喷嘴工作的最佳压力与孔径组合，为喷雾冷却降温的研究奠定了琴础在不同的工程应用领域，对雾滴的大小和速度有不同的要求，因此探索雾滴尺寸、滴速、压力、流量、喷嘴直径、流体的物性参数等的关系刁仁进而实现雾滴大小和速度的控制尤为重要。
双流体式雾化喷嘴结构简单，对于高勃度和低勃度的液体都有良好的雾化性能，并且容易通过调节气液比来控制喷雾参数，能满足不同场合的使用要求，但同时也存在动力消耗大、效率低、雾谱宽、雾化机理复杂等因素。
喷雾冷却降温系统通过喷嘴将液体直接雾化，雾化的小水滴气化时会带走热量，从而降低工作区的温度。
喷雾冷却降温广泛应用于养殖、高精度建筑及机械加工中各种刀具的冷却等。
其中雾滴速度和雾化粒径直接影响雾滴的气化，从而影响降温效果本文以双流体喷嘴为研究对象，采用相位多普勒粒子动态分析仪(FDA)对雾化冷却过程中双流体喷嘴雾化进行了实验研究，着重探讨了双流体雾化喷嘴喷孔直径、工作压力与滴速和粒径的关系，得出了影响双流体喷嘴雾化效果的主要因素。
1实验装置实验采用的喷嘴为内混式双流体雾化喷嘴，喷头采用收缩式圆锥形雾化喷头，目的是通过对喷嘴在不同运行参数条件下进行雾化性能参数的测量，获得更好的雾化效果，以便实现对喷嘴的雾化性能参数进行有效控制。
实验装置由雾化装置、气路系统、水路系统和测量系统等构成。
气液两相流喷嘴的雾化机理分析及实验研究
气液两相流喷嘴的雾化机理分析及实验研究摘要洒水车已成为马路清洁灰尘的主要工具，可以降低环卫工作劳动强度，降低路面短时间内的灰土飞扬力度，并且具有绿化园艺的作用。
目前洒水车普遍利用本车发动机动力通过取力器驱动车载洒水泵，经过加压后的水通过管道输送到各个喷嘴，从而实现冲刷路面的功能，这里的喷嘴通常指的是单相流喷嘴。
这种单相流喷嘴技术通常需要较高的供水量以增加水的压力，从而保证喷洒的均匀度，这势必会造成严重的资源浪费，而两相流喷嘴技术能够较好的弥补单相流喷嘴的不足，完善洒水车的喷洒功能。
但两相流喷嘴亦存在着内部流动复杂、雾化机理受众多因素影响等问题，因此为了减少内部流动阻力提高雾化效果，对两相流喷嘴的内部流动现象进行研究分析是十分必要的。
本文以一种应用于新型洒水车的气液两相流喷嘴为研究对象，通过理论分析、数值模拟及实验研究等三个方面，对气液两相流喷嘴的雾化机理进行了分析和研究。
主要研究内容如下：理论分析方面，首先基于空气扰动学说确定了液滴破碎的条件及雾化参数公式。
其次通过分析初级雾化和二级雾化发生的条件及过程，研究了气液质量比、混合腔内流型、粘性、密度等因素对喷雾特性的影响，对气液两相流喷嘴的雾化机理作出进一步的研究。
最后以上述研究为基础，建立适用于气液两相流喷嘴的控制理论方程以及多项流模型。
数值模拟方面，利用solidworks软件根据实物绘制喷嘴的几何模型，对几何模型进行网格划分，并设定初始条件和边界条件。
对该两相流喷嘴模型进行数值计算分析，研究内流场不同工况下的压力分布以及速度分布，并对仿真结果进行分析。
实验研究方面，搭建了两相流动实验平台，并确定实验研究方法及操作步骤，通过数码相机拍摄不同工况下的喷雾图像，获得雾化锥角、流动速度等实验数据。
最后对图像进行简化处理，得到雾化锥角、液滴速度、压力分布等数据随流量、压力变化的规律，并将数值模拟结果与实验结果进行比较，验证数值模拟结果的准确性。
关键词:两相流喷嘴，雾化机理，数值模拟，实验研究Atomization mechanism analysis and experimentalstudy of gas liquid two phase nozzleABSTRACTThe sprinkler has become the main tool for the clean dust of the road,which can reduce the working intensity of the sanitation work,reduce the strength of the dust flying in the short time of the road,and have the role of greening gardening.At present, the sprinkler generally uses the engine power of this vehicle to drive the water sprinkler pump through the force collector,and through the pressurized water through the pipe to each nozzle,thus the function of the scour road is realized.The nozzle here usually refers to the single-phase flow nozzle.This single-phase flow nozzle technology usually requires high water supply to increase the pressure of water,thus ensuring the uniformity of spray,which will cause serious waste of resources.The two-phase flow nozzle technology can better make up the shortage of single-phase flow nozzle and improve the sprinkler energy of sprinkler.However,there are many problems in the two phase flow nozzle,such as complicated internal flow and many factors affecting atomization mechanism.Therefore,it is necessary to study and analyze the internal flow phenomenon of the two phase flow nozzle in order to reduce the internal flow resistance and improve the atomization effect.In this paper,a gas-liquid two phase flow nozzle applied to a new type of sprinkler is studied. Through three aspects,theoretical analysis,numerical simulation and experimental research,the atomization mechanism of the gas-liquid two phase flow nozzle is analyzed and studied.The main contents are as follows:In terms of theoretical analysis,First,the conditions of dropletbreakage and the formula of atomization parameters were obtained through the theory of air turbulence，based on the early research results of jet breakup theory.Secondly,in order to further study the atomization mechanism of the two phase flow nozzle,the conditions and process of primary fragmentation and two atomization were analyzed, and the effects of mass ratio of gas and liquid,flow pattern,viscosity and density on the spray characteristics were analyzed.Finally,based on the above research,control。
内混式空气雾化喷嘴内部两相流特性数值模拟研究
内混式空气雾化喷嘴内部两相流特性数值模拟研究内混式空气雾化喷嘴结构简单、不易堵塞,液体碎裂彻底获得比单相喷射雾化更好的雾化效果。
因此,在工业生产中有广泛应用。
本文通过实验和数值模拟两种方法,对喷嘴内部流动过程进行分析研究。
首先在长安大学汽车学院喷雾实验室搭建可视化喷雾试验平台,在选定的工况下,对不同物理模型进行模拟计算,经过与相同工况下的实验对比结果并结合各个物理模型的特点和应用范围,确定VOF多相流模型和SSTω湍流模型为本文数值模拟研究的物理模型。
在几何结构对喷嘴内部流动特性的研究中,根据几何模型划分网格模型,设置物理模型中相关参数和计算工况。
根据模拟结果分析了内置扰流板角度、喷孔长径比和气相入口与水平轴线夹角对喷嘴内部两相流流动影响。
仿真结果发现,喷嘴内设置扰流板可以有效改善喷嘴内两相流流型分布,极大促进喷嘴内气液两相混合。
气相入口夹角角度不仅可以改善两相流相互作用,还可以减小流体喷射过程中能量的损失,而长径比的改变对喷孔处两相流的促进作用有限,但结构简单,容易调整。
在液相工质物性(粘度和表面张力)对喷嘴内部流动特性的研究中,发现液相粘度和表面张力对喷嘴内两相流流型分布无明显改善,而且液相工质物性的不同对两相流流型分布影响不大。
单相_双相压力型喷嘴雾化特性实验研究_方立军
由图 3，4 可知两喷嘴液体流量都随液体压力
的增加而增加。由能量守恒知压力越大出口流体
得到的能 量 越 多，出 口 动 能 越 大 所 以 流 量 越 大。
第3 期
方立军，等： 单相 / 双相压力型喷嘴雾化特性实验研究
91
图 3 单相喷嘴压力-流量关系图 Fig． 3 Single-phase nozzle pressure - flow diagram
喷嘴的 雾 化 角 决 定 了 其 在 流 场 中 的 覆 盖 范 围，从喷嘴中 出 来 的 液 滴 在 离 喷 嘴 不 同 高 度 处 与 喷嘴出口处 形 成 的 雾 化 角 度 大 小 不 同，并 不 是 严 格的三角锥 形，本 次 实 验 中 所 取 的 雾 化 角 为 喷 嘴 下方能形成的最大雾化角［9，10］。
图 5 雾化角 － 压力关系图 Fig． 5 Angle-pressure diagram
图 4 双相雾化喷嘴压力-流量关系图 Fig． 4 Two-phase atomization nozzle pressure - flow diagram
但不是线性 变 化，喷 嘴 随 着 压 力 的 变 大 斜 率 越 来 越小，即流量的增加量越来越小，当压力增大到趋 于一定值后增大压力流量基本不变化。所以在使 用喷嘴时使 其 尽 可 能 在 线 性 变 化 区 工 作，超 过 线 性变化区能 耗 增 加 但 流 量 变 化 很 小，运 行 的 经 济 性降低。相同水压下单相喷嘴出口水流量是双相 雾化喷嘴流 量 的 几 倍 到 几 十 倍 不 等，且 水 压 越 大 单相大于双相雾化的水流量越多倍。
Single / double phase pressure type nozzle atomization characteristic experimental study
细水雾灭火系统喷头的雾化特性研究
细水雾灭火系统喷头的雾化特性研究作者：贾井运伍毅陈现涛李明骏来源：《中国科技纵横》2016年第03期【摘要】为了探究喷头喷雾强度分布研究，基于喷头结构、安装位置的不同，分析喷雾强度随着喷头的流量系数、安装高度的变化呈现的趋势。
并采用最小二乘法进行拟合不同流量系数下喷头喷雾强度的曲线。
结果表明：不同流量系数下拟合公式的相关系数处于0.98～0.99之间，从而验证了不同方向喷雾强度是不会发生变化的。
此外，研究发现，喷雾强度随流量系数的增加，呈现增加的趋势；随安装高度的升高，呈现先升高后降低的趋势。
【关键词】喷雾强度流量系数安装高度最小二乘法1 前言在我国航空运输跨越式大发展的宏大背景下，航空消防安全面临的航空燃油火灾风险不断增大，开展高大空间高压细水雾特性及灭火有效性研究，推动高压细水雾灭火技术在民航消防领域的应用研究，切实增强机场航空消防安全保障能力。
大量研究表明，细水雾能够高效的扑灭油类火灾，相比用水量极大，且对系统有一定污损的水成膜泡沫，细水雾具有清洁、成本低、维护方便等优势。
细水雾喷头作为细水雾灭火系统的关键组成部分，而喷雾强度作为衡量喷头设计优劣的主要指标和灭火的关键因素。
廖义德[1]认为增大喷雾强度，能够提高雾滴的动量，进而延长雾滴在燃烧区的停留时间，加大燃烧区的冷却效果，灭火效率显著提高。
吴晓伟[2]等对8个喷头的特征参数进行了分析，并介绍了细水雾喷头的设计要点。
廖光煊，丛北华，况凯蓦[3]等指出雾场强度是衡量灭火效果的主要指标，只有超过细水雾灭火的临界强度，才能有效扑灭火灾。
综上所述，细水雾喷射出的雾滴的分布对于灭火有着关键的因素，对于研究喷头的结构也有着重要的作用。
为此，实验从不同流量系数和安装位置展开实验。
2 实验装置及方法细水雾喷头的喷雾强度决定着灭火系统的灭火效能，鉴于理论分析的局限性和仿真模拟确定边界条件的的困难性，则采用冷态试验进行。
装置如图1所示。
先由抽水泵将水储存到蓄水箱，并时刻观察其内部水位，采用高压泵将蓄水箱内的水输进管道，由细水雾喷头以水雾形式喷射到集水杯内，测量不同位置处集水杯内的水量。
195气-水雾化喷嘴特性实验研究
气-水雾化喷嘴特性实验研究重庆大学 邹国荣 何叶从 肖益民 付祥钊摘 要 为了解决间接蒸发冷却器换热效率低的问题，提出了将气－水雾化喷嘴应用于间接蒸发冷却技术中，实验研究了扇形气－水两相喷嘴在不同的空气压力和水压下的特性，测出了不同压力时喷嘴的雾化角和气水流量值，得出了其变化规律，确定出了最佳的喷雾气水比和雾化角等参数。
关键词 间接蒸发冷却 雾化喷嘴 雾化特性 1 前言蒸发冷却是人类已知最早的冷却方式，随着能源短缺和环境问题的日趋突出，由于其具有节能、环保、经济及改善室内空气品质等独特优势，蒸发冷却技术越来越引起广泛的关注。
蒸发冷却分为直接冷却和间接冷却，而目前的间接蒸发冷却技术都存在水膜分布不均匀，换热效率较低的缺点[1]。
为了解决这一问题，本文提出采用气－水雾化喷嘴，通过适当的方式在换热器表面形成均匀完整的水膜，提高换热器的换热效率。
间接蒸发冷却的关键在于换热器表面水膜的均匀性和完整性，因此，喷嘴参数对换热器表面水膜的形成有决定性的影响，它受喷嘴与换热器表面距离、喷雾压力、喷雾流量、及风速等参数的影响，喷雾压力和流量相互影响，雾化角决定喷雾面积以及使用喷嘴的数量，风速则影响水膜的形成及蒸发速率。
因此，本文通过实验研究，确定喷嘴的最佳喷雾气水比、雾化角等参数，为气－水雾化喷嘴运用于间接蒸发冷却器提供基础数据。
2 实验系统及实验方法为进行喷嘴的特性实验，建立了如图1所示的实验系统。
87562431图1 喷嘴特性实验系统图 1.水箱；2.水泵；3.压缩机；4.储气瓶 5.过滤器；6.电磁阀；7.流量计；8.喷嘴本文实验用水作为喷雾液体介质，用水泵对水提升加压，提供所需的压力，用空气压缩机提供压缩空气作为气体介质，喷嘴采用气－水两相扇形喷嘴。
为了能够准确调节流量，调节阀门均采用针型阀，同时在管路上安装转子流量计和压力表，在测量过程中还要对测量的介质进行压力修正。
读取流量计上的读数后根据流量计使用手册所提供的相关公式进行流量修正。
双流体雾化喷嘴工作原理
双流体雾化喷嘴工作原理
双流体雾化喷嘴是一种常用于喷雾、降尘、冷却等领域的喷射装置，其工作原理如下：
1. 制造雾化流体：双流体雾化喷嘴通常由一个气体流道和一个液体流道组成。
气体通常通过一个压缩机或压缩气体源提供，而液体则通过一个泵进行供给。
液体在进入喷嘴前，通常会被加压以确保喷射所需的速度和压力。
2. 混合与雾化：在喷嘴内部，液体和气体两个流体会混合在一起，并且由于流体的速度和压力的改变而产生喷射和雾化效果。
液体会在气体的冲击下上升，并充分碰撞和混合，形成细小的液体颗粒。
3. 雾化效果：经过喷嘴的液体颗粒会因为气体的速度和压力的变化而加速，并在一定距离后分散成细小的颗粒。
这些细小的颗粒就构成了雾化液体。
双流体雾化喷嘴的特点是能够产生细小的雾化颗粒，并且通过调节气体和液体的流速、压力和比例，可以控制雾化颗粒的大小和分布。
这使得双流体雾化喷嘴在多种应用中都有广泛的应用，例如农业喷雾、燃料喷雾、化工喷雾等。
《旋流式喷嘴雾化特性研究》范文
《旋流式喷嘴雾化特性研究》篇一一、引言随着现代工业技术的不断发展，喷嘴作为流体输送和喷雾应用中的关键元件，其雾化特性对许多工艺过程如燃烧、喷涂、喷雾冷却等具有重要影响。
旋流式喷嘴作为一种新型的喷嘴结构，其独特的喷流方式和雾化效果在众多领域得到了广泛应用。
因此，对旋流式喷嘴雾化特性的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、旋流式喷嘴的基本原理与结构旋流式喷嘴的基本原理是通过旋转流体产生旋流效应，使流体在喷出时形成旋转的喷射流，进而在空气中形成雾化效果。
其结构主要包括喷嘴主体、旋流装置和喷口等部分。
其中，旋流装置是关键部分，它决定了流体的旋转程度和喷射方向。
三、旋流式喷嘴雾化特性的研究方法为了研究旋流式喷嘴的雾化特性，通常采用实验研究和数值模拟相结合的方法。
实验研究主要包括喷嘴的流场测试、雾化效果观察和性能参数测量等。
数值模拟则通过计算流体动力学（CFD）等方法，对喷嘴内部的流体流动和雾化过程进行模拟分析。
四、旋流式喷嘴雾化特性的影响因素旋流式喷嘴的雾化特性受多种因素影响，包括流体性质（如粘度、表面张力等）、喷嘴结构（如旋流装置的设计、喷口直径等）、操作条件（如压力、流量等）以及外部环境（如空气流速、温度等）。
这些因素都会对喷嘴的雾化效果和喷雾分布产生影响。
五、旋流式喷嘴雾化特性的实验研究通过实验研究，可以观察到旋流式喷嘴在不同条件下的雾化效果。
实验结果表明，适当的旋流装置设计和操作条件能够使喷嘴产生更为均匀和细小的雾化效果。
此外，通过测量喷雾粒径分布、喷雾角度和喷雾覆盖范围等参数，可以评估喷嘴的性能并为其优化提供依据。
六、旋流式喷嘴雾化特性的数值模拟研究数值模拟是研究旋流式喷嘴雾化特性的重要手段。
通过建立喷嘴内部的流体流动模型和雾化模型，可以模拟出喷嘴的喷雾过程和雾化效果。
数值模拟可以揭示流体在喷嘴内部的流动规律、旋流效应的产生和传播过程以及喷雾的破裂和雾化机制等。
这些信息对于优化喷嘴设计和提高其性能具有重要意义。
旋流雾化喷嘴内气液两相流动的特性研究
雾化喷嘴 是 ［１６］ 将液体雾化成细小液滴的工业 设备，通过它可以扩 展 液 相 在 空 间 截 面 上 的 分 布， 为 物 料 和 床 层 提 供 较 大 的 接 触 面 积 ，从 而 达 到 提 高 反应器内的反应速率和产物收率的效果。由于进料 喷 嘴 内 雾 化 过 程 的 复 杂 性 ，许 多 学 者 对 雾 化 喷 嘴 进 行了 试 验 研 究 与 数 值 模 拟。ＹａｏＳｈａｎｓｈａｎ 等［７］试 验发现流体黏度在控制液面破裂和雾化过程中起 着至关 重 要 的 作 用，液 体 越 黏 稠 喷 雾 锥 角 越 小。 张永良 基 ［８］ 于量纲 分 析 对 离 心 式 喷 嘴 进 行 了 模 型 化和理论 分 析，并 根 据 不 同 压 力 以 及 不 同 特 征 参 数总结得出表 达 流 量 系 数 的 函 数 关 系。ＬａｎＺｈｉｋｅ 等［９］通 过 试 验 得 到 了 流 量 和 喷 雾 锥 角 与 喷 嘴 压 降 的 曲线，发现 ＮｕｋｉｙａｍａＴａｎａｓａｗａ 分 布 更 适 合 描 述 该 喷雾的概率密度函数。魏超［１０］针 对 某 型 号 喷 嘴 模 型进行气液两相流喷嘴雾化的三维流场的数值模 拟计算，其 模 拟 方 法 为 稳 态 连 续 相 的 数 值 模 拟 计 算及非稳态的离散相数值模拟计算相耦合的复杂 过程，得 到 了 该 喷 嘴 雾 化 后 的 喷 雾 流 场。Ｚｈａｎｇ Ｌｉａｈｕａ等 在 ［１１］ 计 算 流 体 动 力 学 （ＣＦＤ）中 植 入 代 码，在二维轴对称稳 态 条 件 下，研 究 一 种 锐 边 喷 嘴 气流的射 流 动 力 学 特 性，获 得 了 射 流 的 气 体 和 粒 子速度。ＱｉｎＣｈａｏ 等 通 ［１２］ 过 对 喷 嘴 中 的 雾 化 平 均粒径和 气 体 速 度 的 试 验 研 究，并 且 结 合 数 值 模 拟中的离散随机粒子轨迹模型合理地描述了气体 速度和 液 滴 速 度 的 空 间 分 布。Ｇｈｏｂａｄ［１３］利 用 动 量积分法，研 究 了 从 喷 嘴 入 口 到 孔 板 出 口 的 边 界 层的增长，并 计 算 了 流 动 液 体 的 速 度。 聂 涛［１４］解
多相雾化喷嘴微观混合特性的研究的开题报告
多相雾化喷嘴微观混合特性的研究的开题报告摘要：多相雾化喷嘴在工业生产中得到广泛的应用，其微观混合特性对其雾化效果和生产效率具有重要影响。
本文通过对多相雾化喷嘴的微观混合特性进行研究，旨在探究其雾化效果与微观混合特性之间的关系，为其优化设计提供一定的理论基础。
关键词：多相雾化喷嘴，微观混合特性，雾化效果，优化设计一、研究背景多相雾化喷嘴作为一种应用广泛的喷嘴，常被用于化工、食品、医药等行业中的液体雾化和干燥等生产过程中。
在这些应用中，多相雾化喷嘴的雾化效果和生产效率对于产品的质量和生产成本也有着至关重要的影响。
因此，对多相雾化喷嘴的微观混合特性进行研究，对于实现其更高效的使用和优化设计是具有战略意义的。
二、研究目的与意义本文旨在研究多相雾化喷嘴的微观混合特性，探究其雾化效果与微观混合特性之间的关系，并为其优化设计提供一定的理论基础。
通过对其微观混合特性的研究，可以更好地理解其雾化过程，深入探究其雾化机制，为其设计和应用提供更加科学的依据，并在生产应用中实现其更加高效的使用。
三、主要研究内容和方法本文通过对多相雾化喷嘴的微观混合特性进行实验研究，结合数值模拟和理论分析方法，探究多相流体在喷嘴内的流动与混合规律，以及其对于雾化效果的影响。
主要研究内容包括以下方面：1. 多相流体在喷嘴内的流动与混合规律研究通过采用流体力学数值模拟方法，分析多相流体在喷嘴内的流动与混合规律，并分析多相流体在喷嘴中的分布情况和混合状态，以及不同操作参数对其流动和混合规律的影响。
2. 多相雾化喷嘴的微观混合特性研究通过实验方法研究多相雾化喷嘴的微观混合特性，分析雾化喷嘴的液膜分布、气液两相流的混合特点、液滴雾化等参数，并验证数值模拟方法的准确性。
3. 雾化效果与微观混合特性间的关系研究结合实验数据和数值模拟结果，分析雾化效果与微观混合特性之间的关系，并探究影响雾化效果的主要因素，为多相雾化喷嘴的优化设计提供理论基础。
四、预期研究成果和贡献本文拟通过多相雾化喷嘴微观混合特性的研究，深入探讨其雾化过程和机制，并揭示其雾化效果与微观混合特性之间的关系。
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两相流乳化型细水雾喷嘴雾化特性研究
摘要：
本文通过对两相流乳化型细水雾喷嘴的研究，详细描述了其雾化特性。
首先介绍了雾化技术的相关背景，阐述了雾化技术在许多领域中的
应用。
然后对喷嘴的结构和工作原理进行了分析，探讨了喷嘴的雾化机理。
通过实验研究，分析了喷嘴的雾化性能，确定了喷嘴的最佳工作条件。
最后，结合实验结果，总结了两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化特性，提出了未来的研究方向。
关键词：两相流；乳化型细水雾喷嘴；雾化特性；喷嘴结构；雾化
机理；最佳工作条件
一、引言
雾化技术是将液体或气体分散成微小颗粒形成雾状的一种技术。
它
在许多领域中被广泛应用，如化工、医药、农业、环保等领域。
当前，
随着人们对环境保护的重视和社会工业化进程的加快，雾化技术的应用
越来越广泛。
其中，两相流乳化型细水雾喷嘴是一种常用的雾化设备。
它主要由
液体喷嘴、气体进口和混合室组成，可将液体分散成微小颗粒，形成细
水雾。
然而，由于其复杂的结构和工作原理，喷嘴的雾化特性还需要深
入研究。
本文旨在通过对两相流乳化型细水雾喷嘴的研究，详细描述其雾化
特性，并探讨其未来的研究方向。
二、喷嘴结构和工作原理
1.喷嘴结构
两相流乳化型细水雾喷嘴主要由液体喷嘴、气体进口和混合室组成。
其中，液体喷嘴以精密加工技术制成，可调节液体的流量和压力。
气体
进口通常设置在液体喷嘴上方，气体通过进口喷嘴形成一个高速气流，将液体喷向混合室。
在混合室内，液体和气体发生混合，形成细水雾。
2.喷嘴工作原理
当液体从液体喷嘴中喷出时，由于液体的表面张力，其形成了一些稳定的液体柱。
随着气体的进入，气体会形成一个圆锥形的气流，将液体柱撕裂成微小颗粒。
混合室中，液体微小颗粒和气体混合后，形成细水雾。
混合室下端的出口则将细水雾喷出。
三、喷嘴雾化机理
两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化机理分为两个步骤：前向喷雾和重叠喷雾。
在前向喷雾时，气体流经喷嘴开口时会形成较大的压力差，将液体喷向混合室。
在混合室中，气体的进入使液体喷雾，液滴被撕裂为微小颗粒形成细水雾。
在重叠喷雾时，已经喷出的细水雾与后续的液体再次混合，形成更细小的细水雾。
四、实验研究
为了了解两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化性能，我们进行了实验研究。
在实验中，我们改变了液体的流量和压力，分析了它们对雾化性能的影响。
结果表明，液体的流量和压力对细水雾的粒径和分布有着显著的影响。
当液体的流量和压力增加时，细水雾的粒径减小，分布更加均匀。
我们还测试了喷嘴的最佳工作条件。
实验结果显示，在液体流量为10 mL/min，压力为0.6 MPa，气体流量为5 L/min，气体压力为0.2 MPa 时，喷嘴获得了最佳的雾化效果。
五、结论与展望
通过实验研究和理论分析，我们总结了两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化特性，包括喷嘴的结构和工作原理、雾化机理和最佳工作条件等方面。
本研究为进一步提高两相流乳化型细水雾喷嘴的性能提供了重要参
考。
未来，我们将继续探索如何改进喷嘴的结构、设计新型喷嘴，以及开发新的两相流乳化型细水雾喷嘴应用领域等方面的研究。