發(fā)布時(shí)間：2020-09-25 20:46

　　 本文研究對(duì)象為海水淡化液體分布裝置中的離心式噴嘴,為了探討其在不同的實(shí)際操作參數(shù)和不同的出口尺寸結(jié)構(gòu)參數(shù)的情況下,所呈現(xiàn)的噴嘴內(nèi)部和外部不同的流場,而進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬。 參考相關(guān)的文獻(xiàn),對(duì)現(xiàn)有的離心式噴嘴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)。整理相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到結(jié)論：隨著壓力的增大,噴嘴流量也逐漸增大；一定高度范圍內(nèi),噴嘴的噴淋半徑范圍隨高度增加而增大,具有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的噴嘴在中心處有最大噴淋密度,而中空離心式噴嘴中心處噴淋密度幾乎為零,在接水盤中呈現(xiàn)環(huán)形水域；隨著流量的增加條件噴淋角緩慢增大,出口平均噴淋角變化不大。 為了詳細(xì)了解其中的中空離心噴嘴內(nèi)部的流動(dòng)形態(tài),本文使用FLUENT6.3軟件中的VOF模型對(duì)其進(jìn)行壓力和噴淋角度方面的三維數(shù)值模擬。將模擬的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,驗(yàn)證了其模型選擇的正確性,并得到結(jié)論：液體在旋流室內(nèi)的不同位置,緊貼內(nèi)壁的液膜厚度不同,由于中心低壓以及旋轉(zhuǎn)液膜的卷吸作用,對(duì)噴嘴出口處的大氣形成抽吸,因此中心軸線附近會(huì)出現(xiàn)一個(gè)錐形的空氣心,空氣心半徑越大,液膜越��；x、y、z方向速度表明了液體在噴嘴內(nèi)部的流動(dòng)情況,且入口壓力越大,出口速度也越大。 對(duì)噴嘴出口擴(kuò)散角,出口直管段直徑以及出口直管段長度等尺寸結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變,模擬得到結(jié)論如下：噴嘴出口擴(kuò)散角越大,噴淋液錐角度越大,噴淋的范圍也越大,但是噴淋距離則是隨著噴嘴出口擴(kuò)散角的增大而變小,綜合考慮噴淋范圍和噴距兩個(gè)因素,并不是出口擴(kuò)散角度越大越好,其存在一個(gè)最優(yōu)值；擴(kuò)散角度大,出口速度大小也變大；噴嘴中心軸線處空氣心直徑隨著噴嘴出口直徑的減小而變小,該處速度曲線有兩個(gè)躍動(dòng),第一個(gè)躍動(dòng)發(fā)生在剛進(jìn)入噴嘴的位置,第二個(gè)躍動(dòng)發(fā)生在噴嘴出口收縮段至出口擴(kuò)張段；噴嘴出口直徑越小,對(duì)噴嘴內(nèi)接近出口處液體的加速作用越明顯,出口截面上的徑向速度越大；出口直管段長度會(huì)影響到出口處速度速度分布情況。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：P747
【部分圖文】：

離心式噴嘴流場特性的實(shí)驗(yàn)和模擬研究由此海水淡化的概念營運(yùn)而生，所謂“海水淡化”亦稱之為“海水脫鹽”，其含是:將海水脫去鹽分，變?yōu)楣┤祟惿罴肮まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的淡水。而且，根據(jù)現(xiàn)有的技水平，在離海岸較近的地區(qū)或沿海工業(yè)城市以及島嶼等，利用海水來取得淡水是經(jīng)濟(jì)行的。因此，海水淡化是解決淡水資源短缺的長遠(yuǎn)有效地途徑之一。海水淡化的意義[2]，具體在于以下幾點(diǎn):(l)可以根據(jù)所需地點(diǎn)，所需時(shí)間、所需水量及水質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn)，為淡水需要量不斷增一長提供了保證;(2)提供了某些特殊用水，如船舶與海島用水，以及特定技術(shù)要求用水等;(3)為開荒沙漠，發(fā)展缺水地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了條件;(4)利用淡化方法可以去除水中的某些危害人體健康的成分，提供衛(wèi)生飲用水(5)淡化生產(chǎn)還可以和工業(yè)廢熱、剩余電力等利用相結(jié)合，使能量達(dá)到合理有的利用程度。

經(jīng)濟(jì)并易于獲取淡水等很多特點(diǎn)，因此為應(yīng)用時(shí)間最長的海水淡化方法。其中的水平管降膜蒸發(fā)器，它是在20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的新型蒸發(fā)器，又稱為降膜蒸發(fā)器。降膜蒸發(fā)器由布液器、蒸發(fā)管、回油系統(tǒng)和排氣通道組成，見圖1.2。其中的布液器是對(duì)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑進(jìn)行分配的裝置，它對(duì)工質(zhì)分配的均勻程度直接決定了蒸發(fā)器傳熱性能的好壞，均勻一致的噴灑分配可以使得液膜相對(duì)比較均勻，能夠提高傳熱系數(shù);而分配不均勻會(huì)使得蒸發(fā)器中的水平蒸發(fā)管處于“干燥”或是厚液膜的狀態(tài)，降低了系統(tǒng)的傳熱效率[4]。因此，液體分布器是降膜蒸發(fā)器的關(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)非常重要，合理與否直接影響蒸發(fā)器的料液成膜效果和傳熱效率，關(guān)系到整套設(shè)備的生產(chǎn)使用性能。 /////燕氣出口制沖劑入口布液器然發(fā)甘排氣通道圖1.2降膜蒸發(fā)器組成 Figl.2Fallingfilmevaporator底部開孔的水箱睜8]、底部開孔的水平管降，3]、燒結(jié)水平管f8]和商業(yè)噴嘴[’4一，7]是被研究者較多采用和研究的液體分布裝置形式。在這些裝置中

數(shù)值模擬方法選擇正確模型計(jì)算，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證模型選擇正確性。在模擬的基礎(chǔ)上再進(jìn)一步的改變結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，分析不同噴嘴出口尺寸參數(shù)下的噴嘴內(nèi)部和外部的不同參數(shù)的變化。具體研究路線如圖1.3所示。查查閱參考相關(guān)的文獻(xiàn) 獻(xiàn) lllll尸 尸實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái) iii受計(jì)和搭建 建旋旋流噴嘴相關(guān)參數(shù)的實(shí)驗(yàn) 驗(yàn) 實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和總結(jié) 結(jié) 中中空旋流噴嘴的模擬計(jì)算 算實(shí)實(shí)驗(yàn)與模擬數(shù)據(jù)的對(duì)比 比 模模擬不同出口尺寸結(jié)構(gòu)的噴嘴 嘴 分分析噴嘴出口尺寸結(jié)果對(duì)流場的影響響 圖1.3研究路線圖 Fig.l.3Sketehofresearcheourses

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 郭松;沈勝強(qiáng);;頂部帶螺旋結(jié)構(gòu)的離心噴嘴的數(shù)值研究[A];高等學(xué)校工程熱物理第十九屆全國學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 尹曉奇;離心式噴嘴空心錐噴淋特性數(shù)值研究[D];大連理工大學(xué);2012年

2 郭松;橫管降膜布液旋流噴嘴的模擬研究[D];大連理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2827048