本論文以旋流射流式噴射混合器為研究對象,采用實驗研究和數(shù)值模擬相結合的方法,對混合器內(nèi)液體混合過程進行了研究。分析并考察了混合器的結構參數(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）對液體混合過程的影響。論文實驗部分采用平面激光誘導熒光技術（PLIF）對混合過程進行研究,結果表明在射流中引入旋流時,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;而相同結構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;當速度比大于一定值時,不同射流角度的混合器會出現(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位置。主流中引入旋流時,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)的增加對濃度場分布和90%混合距離影響較小,但能明顯縮短90%混合時間。在PLIF實驗的基礎上,本論文通過大渦模擬,采用動態(tài)動能亞格子應力模型對旋流射流式噴射混合器內(nèi)... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言及文獻綜述
    1.1 前言
    1.2 混合設備的分類及應用
        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 液體混合過程實驗研究方法
        1.3.1 平面激光誘導熒光技術
        1.3.2 激光多普勒測速技術
        1.3.3 粒子圖像測速技術
    1.4 液體混合過程數(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 液體混合過程PLIF實驗研究
    2.1 噴射器的結構
    2.2 實驗裝置與實驗方法
        2.2.1 PLIF測量系統(tǒng)及參數(shù)設置
        2.2.2 PLIF實驗結果標定
        2.2.3 實驗結果表征方法
    2.3 旋流射流式噴射混合器操作條件
    2.4 實驗結果與討論
        2.4.1 射流引入旋流對混合過程的影響
        2.4.2 主流引入旋流對混合過程的影響
        2.4.3 雷諾數(shù)的影響
    2.5 本章小結
第三章 旋流射流混合過程大渦模擬
    3.1 大渦模擬及亞格子應力模型
    3.2 數(shù)值模擬參數(shù)的設定
    3.3 大渦模擬結果驗證
        3.3.1 無因次璧面距離y+值統(tǒng)計
        3.3.2 能譜分析
        3.3.3 時均濃度分布對比
    3.4 大渦模擬結果分析
        3.4.1 射流引入旋流對湍流混合特性影響
        3.4.2 .主流引入旋流對湍流混合特性影響
    3.5 本章小結
第四章 結論與展望
    4.1 結論
    4.2 展望
參考文獻
碩士期間科研成果
致謝


【參考文獻】：
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-液快速混合設備研究進展[J]. 駱培成,程易,汪展文,金涌,楊萬宏.  化工進展. 2005(12)

碩士論文
[1]快速噴射混合強化共沉淀反應過程實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 方宜.東南大學 2016



本文編號：3031064