不同结构内混式抑尘喷嘴雾化特性实验研究

太原理工大学学报
网络首发时间：2024-10-09 15:31:30

作者

邵和郑沂怡李文璞梁忠秋
单位

太原理工大学安全与应急管理工程学院中煤科工集团沈阳研究院有限公司
摘要

为了研究喷嘴结构对内混式喷嘴雾化特性的影响，采用粒径分析和粒子图像测速（PIV）系统，在相同的初始条件下对三种不同内混式喷嘴的雾化特性进行了对比分析。进一步地，利用Fluent软件对喷嘴的内部流动特性和雾化场射流特性开展了数值模拟，以揭示内部结构与雾化性能之间的内在联系。研究结果表明：随着供水压力的逐步增加，三种内混式雾化喷嘴在雾化射程、雾化角度、雾滴速度以及雾滴粒径方面均展现出显著的增大趋势，喷嘴的雾化范围受到喷孔形状的影响显著，其中扇形喷孔的喷雾作用范围最广，而圆形喷孔则在喷雾射程上表现最佳。在较高的气水压力比（ALR）下，混合腔较长的喷嘴能够维持理想的雾滴粒径，在相同的初始边界条件下，空气帽出口处为圆形的喷嘴所产生的雾滴速度高于扇形喷嘴。数值模拟结果与实验数据基本一致，VOF多相流模型预测的雾化角度与实验观测值几乎吻合。模拟进一步揭示了液相在扇形喷孔喷嘴混合腔内部的回流现象，导致大液滴被压缩空气推向两侧，形成了发散态的雾化场。相比之下，圆形喷孔喷嘴的混合腔内液相集中于中央，形成了集束态的雾化场，且在喷口附近，雾滴速度随轴向距离的增加而降低，雾滴粒径则随之增大。
关键词

内混式喷嘴空气助力雾化特性数值模拟结构参数
文章目录

1 雾化特性实验
1.1 喷嘴结构选型
1.2 实验方案
2 实验结果与分析
2.1 喷嘴雾化特性
2.1.1 雾化角和射程
2.1.2 雾滴粒径分布规律
2.1.3 雾滴速度场特性
3 喷嘴数值模拟验证分析
3.1 数值模拟结果及分析
3.1.1雾化角和雾滴速度
3.1.2雾滴粒径变化
4 结论
引用格式

邵和,郑沂怡,李文璞,等.不同结构内混式抑尘喷嘴雾化特性实验研究[J/OL].太原理工大学学报,1-14[2024-10-09].https://doi.org/10.16355/j.tyut.1007-9432.20240406.