發(fā)布時間：2017-12-26 04:33

  本文關鍵詞：單側切向入口的離心式噴嘴流場特性研究　出處：《大連理工大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：單側切向入口的離心式噴嘴由于結構簡單,安裝維護要求低,常被用在海水淡化裝置內的橫管降膜蒸發(fā)器上。離心式噴嘴噴淋效果的好壞直接影響到整個裝置的傳熱效率和穩(wěn)定性,因此對離心式噴嘴內腔及外部流場特性的研究不可或缺。本文運用數(shù)值模擬的手段,對離心式噴嘴進行相關的模擬計算分析,為后續(xù)的實驗研究奠定基礎。本文采用Fluent內的VOF(界面追蹤法)方法對噴嘴內部的填充過程進行了三維數(shù)值模擬分析,并深入探討了穩(wěn)定工況下噴嘴旋流室、收縮段和出口段的速度特性,明確了液體進入噴嘴后的運動情況及空氣芯的形成過程。經(jīng)模擬分析得到的液相的切向速度在旋流室內充分發(fā)展,液相的整體速度大小在收縮段內得到提高,以及液相在擴張段內徑向速度變大這一流場特性,對離心式噴嘴的結構改造具有實際指導意義。通過對頂部無特殊構造、頂部帶有圓環(huán)導流片和頂部帶有螺旋導流片的噴嘴進行對比分析可知,頂部帶有圓環(huán)導流片和頂部帶有螺旋導流片的噴嘴因為頂部結構對內部流場起到一定的擾動作用,在一定程度上減輕了流場的不對稱性,為解決單側切向入口的離心式噴嘴流場周向不對稱問題提供了思路。通過改變離心式噴嘴的入口壓力,發(fā)現(xiàn)當噴嘴的入口壓力大于一定值時,出口液相的運動由慣性力主導,這時離心式噴嘴的噴淋錐角基本保持一定的角度不變,液膜厚度隨著壓力的增加而減小,即正常工作壓力下離心式噴嘴的噴淋錐角由其自身結構決定,增加壓力有利于液膜的破碎。將離心式噴嘴放大一定的倍數(shù),通過對不同尺寸但幾何相似的噴嘴進行分析比較得到,在一定范圍的入口壓力下,噴嘴內部空氣芯所占比例相似,噴嘴出口的流場也呈現(xiàn)幾何相似性,流場的速度大小和三維速度分布情況基本一致。由此看出放大一定倍數(shù)的噴嘴實驗研究結果在一定的入口壓力區(qū)間內適用于實際小尺寸噴嘴。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P747

【參考文獻】

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本文編號：1335838