本論文以旋流射流式噴射混合器為研究對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)混合器內(nèi)液體混合過(guò)程進(jìn)行了研究。分析并考察了混合器的結(jié)構(gòu)參數(shù)（包括旋流的加入位置和射流角度的改變）和操作條件（包括射流流體和主流流體的速度比和混合流體雷諾數(shù)的變化）對(duì)液體混合過(guò)程的影響。論文實(shí)驗(yàn)部分采用平面激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)（PLIF）對(duì)混合過(guò)程進(jìn)行研究,結(jié)果表明在射流中引入旋流時(shí),相同速度比條件下不同射流角度混合器具有不同的混合效果,存在著最佳射流角度;而相同結(jié)構(gòu)的混合器在不同速度比條件下混合效果也不相同,存在著最佳混合速度比;當(dāng)速度比大于一定值時(shí),不同射流角度的混合器會(huì)出現(xiàn)不同程度的“反濺”現(xiàn)象,但“反濺”出現(xiàn)的位置有所不同,分別為混合管中心處和貼近管壁附近兩個(gè)位置。主流中引入旋流時(shí),與未引入旋流相比,不僅可以抑制射流孔下方混合“死區(qū)”的出現(xiàn),而且相同速度比條件下濃度場(chǎng)分布更加均勻,“反濺”現(xiàn)象不再明顯,混合效果得到顯著改善。另外流體混合雷諾數(shù)的增加對(duì)濃度場(chǎng)分布和90%混合距離影響較小,但能明顯縮短90%混合時(shí)間。在PLIF實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,本論文通過(guò)大渦模擬,采用動(dòng)態(tài)動(dòng)能亞格子應(yīng)力模型對(duì)旋流射流式噴射混合器內(nèi)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言及文獻(xiàn)綜述
    1.1 前言
    1.2 混合設(shè)備的分類及應(yīng)用
        1.2.1 射流噴射混合器
        1.2.2 旋流混合器
        1.2.3 其他類型混合器
    1.3 液體混合過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究方法
        1.3.1 平面激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)
        1.3.2 激光多普勒測(cè)速技術(shù)
        1.3.3 粒子圖像測(cè)速技術(shù)
    1.4 液體混合過(guò)程數(shù)值模擬方法
        1.4.1 直接數(shù)值模擬（DNS）
        1.4.2 雷諾時(shí)均法（RANS）
        1.4.3 大渦模擬方法（LES）
    1.5 課題的提出
第二章 液體混合過(guò)程PLIF實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 噴射器的結(jié)構(gòu)
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 PLIF測(cè)量系統(tǒng)及參數(shù)設(shè)置
        2.2.2 PLIF實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)定
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表征方法
    2.3 旋流射流式噴射混合器操作條件
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.4.1 射流引入旋流對(duì)混合過(guò)程的影響
        2.4.2 主流引入旋流對(duì)混合過(guò)程的影響
        2.4.3 雷諾數(shù)的影響
    2.5 本章小結(jié)
第三章 旋流射流混合過(guò)程大渦模擬
    3.1 大渦模擬及亞格子應(yīng)力模型
    3.2 數(shù)值模擬參數(shù)的設(shè)定
    3.3 大渦模擬結(jié)果驗(yàn)證
        3.3.1 無(wú)因次璧面距離y+值統(tǒng)計(jì)
        3.3.2 能譜分析
        3.3.3 時(shí)均濃度分布對(duì)比
    3.4 大渦模擬結(jié)果分析
        3.4.1 射流引入旋流對(duì)湍流混合特性影響
        3.4.2 .主流引入旋流對(duì)湍流混合特性影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Large eddy simulation of unconfined turbulent swirling flow[J]. ZHANG HongDa,HAN Chao,YE TaoHong,ZHANG JiMin,CHEN YiLiang.  Science China（Technological Sciences）. 2015(10)
[2]液-液快速混合設(shè)備研究進(jìn)展[J]. 駱培成,程易,汪展文,金涌,楊萬(wàn)宏.  化工進(jìn)展. 2005(12)

碩士論文
[1]快速噴射混合強(qiáng)化共沉淀反應(yīng)過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 方宜.東南大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3031064