離心噴嘴常被用作海水淡化橫管降膜蒸發(fā)裝置的布液設(shè)備,它的噴淋均勻性將直接影響到液滴在管束間成膜后的受熱特性,進(jìn)而決定了整套蒸發(fā)裝置的熱效率及穩(wěn)定性。本文對(duì)頂部帶有凹槽流道的離心噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)特性以及外部噴淋特性展開(kāi)研究,并結(jié)合內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)情況對(duì)于其單噴嘴噴淋以及多噴嘴干涉噴淋下的噴淋密度分布規(guī)律進(jìn)行合理的分析,論文研究?jī)?nèi)容如下:（1）通過(guò)VOF方法對(duì)離心噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)特性展開(kāi)研究,分別分析了填充過(guò)程及穩(wěn)定過(guò)程流體在噴嘴內(nèi)部的流動(dòng)情況,得出了流體切向速度在旋流室內(nèi)獲得提高,軸向速度在收縮段以及直管段內(nèi)得到充分的發(fā)展,而噴嘴的擴(kuò)張段則極大地提高了流體的徑向速度,并且研究了噴嘴頂部流道結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)部流場(chǎng)產(chǎn)生的影響,對(duì)于離心噴嘴下一步的優(yōu)化改造工作具有一定的指導(dǎo)意義;（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段對(duì)單個(gè)離心噴嘴噴淋密度分布情況展開(kāi)研究,結(jié)合噴嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu),研究了入口壓力和噴淋高度對(duì)于外部噴淋特性的影響,并且聯(lián)系前文噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)分析結(jié)果對(duì)于外部噴淋密度分布情況進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:離心噴嘴噴淋區(qū)域?yàn)椴灰?guī)則圓形,噴淋密度在噴淋的中心位置以及邊緣區(qū)域很小,在二者之間的噴淋區(qū)域內(nèi)噴淋密度很大。適當(dāng)?shù)奶岣邍娮烊肟趬毫?.. 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

中國(guó)水資源分布圖

旋流式實(shí)心噴嘴噴淋特性研究-2-針對(duì)水資源短缺問(wèn)題，國(guó)際上一直在不斷尋求解決方法，越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始重視水資源的合理開(kāi)發(fā)、利用和管理等問(wèn)題，對(duì)解決水資源短缺的針對(duì)措施也呈現(xiàn)多樣化的趨勢(shì)。下圖為世界上應(yīng)對(duì)水資源短缺問(wèn)題所采取的相應(yīng)措施，但是大部分受到季節(jié)性、適用性以及經(jīng)濟(jì)型等因素影響，對(duì)于大量缺水體而言所起到的效果十分有限，這就使得海水淡化這種新型的實(shí)現(xiàn)水資源開(kāi)源增量技術(shù)得到的越來(lái)越廣泛的發(fā)展。海水淡化技術(shù)應(yīng)用時(shí)不會(huì)受到季節(jié)和時(shí)空的影響，而且產(chǎn)出的淡水既可以作為工業(yè)用水，也可以提供給居民作為飲用水。圖1.2水資源短缺解決方法Figure1.2Thesolutionforwatershortage海水淡化即海水脫鹽生產(chǎn)淡水，目前全世界約有十多個(gè)國(guó)家的上百個(gè)科研機(jī)構(gòu)針對(duì)海水淡化技術(shù)展開(kāi)研究，每年都有大量的不同容量、不同結(jié)構(gòu)的海水淡化設(shè)施投入使用。隨著海水淡化技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)淡水的效率也在逐步提高，淡化水的成本不斷降低，部分國(guó)家和地區(qū)淡化水已經(jīng)降低到和自來(lái)水差不多的價(jià)格，而且海水淡化設(shè)施的規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大，使得生產(chǎn)的淡化水能夠越來(lái)越多的滿(mǎn)足多方面需求�，F(xiàn)有的海水淡化方法包括電解法、蒸餾法、海水凍結(jié)法以及反滲透法等，考慮到經(jīng)濟(jì)性以及適用性等因素，目前市場(chǎng)上主流的海水淡化方法為蒸餾法以及反滲透法。其中低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)作為蒸餾法的一種，由于其具有生產(chǎn)效率高、海水預(yù)處理要求低、淡水品質(zhì)好等特點(diǎn)，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)是指海水的最高蒸發(fā)溫度處于70℃以下的蒸餾淡化技術(shù)，在工作時(shí)將多個(gè)水平管降膜蒸發(fā)裝置串聯(lián)起來(lái)，首效輸入一定量的熱

大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-3-蒸汽，接下來(lái)每效的蒸發(fā)溫度依次減小，最終經(jīng)過(guò)多次的鹽水蒸發(fā)以及淡水冷凝得到大量的蒸餾水。橫管降膜蒸發(fā)裝置是低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)的核心設(shè)備，它的性能優(yōu)劣直接影響了最終淡水的產(chǎn)量以及生產(chǎn)效率。其工作過(guò)程為處理過(guò)的海水經(jīng)過(guò)布液器噴淋到下方的管束間成膜，管束中流動(dòng)著工業(yè)生產(chǎn)所遺留的低品位蒸汽，管束內(nèi)的蒸汽與管束外部降膜流動(dòng)的海水完成熱量交換，海水蒸發(fā)所產(chǎn)生的大量水蒸氣最終被凝結(jié)成淡水送出。圖1.3海水淡化裝置圖1.4橫管降膜蒸發(fā)裝置Figure1.3SeawaterdesalinationplantFigure1.4Horizontal-tubefallingfilmevaporation對(duì)于橫管降膜蒸發(fā)裝置，其所使用的布液器由于結(jié)構(gòu)不同主要分為三大類(lèi)：平板式、管式以及噴嘴式。布液器噴淋性能的優(yōu)劣直接影響到噴淋出的液滴在管束間成膜的均勻性，進(jìn)而決定了整套海水淡化裝置的生產(chǎn)效率，離心噴嘴由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、布液均勻、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)近些年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。本文的研究?jī)?nèi)容為一種頂部帶有凹槽流道結(jié)構(gòu)的離心噴嘴，其區(qū)別于其他離心噴嘴的最大特點(diǎn)為能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)心噴淋，提高了最終成膜的均勻性。因此，加強(qiáng)對(duì)于離心噴嘴內(nèi)部流動(dòng)以及外部噴淋情況的研究，有助于提高我們對(duì)于噴嘴噴淋布液機(jī)理的認(rèn)識(shí)，對(duì)于進(jìn)一步提高橫管降膜蒸發(fā)裝置的性能乃至于整套海水淡化裝置的運(yùn)行效率也具有一定的工程指導(dǎo)意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀噴嘴在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中均得到了非常廣泛的應(yīng)用，常被用在汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射器、各類(lèi)器件表面處理、地面燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)氣降溫、廠(chǎng)房及儲(chǔ)藏室濕度調(diào)節(jié)、農(nóng)林水霧噴灑等各個(gè)行業(yè)。其材質(zhì)從塑料、碳化硅、聚四氟乙烯到不銹鋼、鋁合金、鎢鋼等，根據(jù)其應(yīng)用目的的不同，噴嘴的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)也隨之改變，從而適用到各個(gè)領(lǐng)域中[1

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]旋流霧化噴嘴霧化特性的數(shù)值模擬[J]. 馬佳敏,王博韜,李胡坤,范熊杰,劉存喜,劉美麗.  航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2019(05)
[2]空氣霧化噴嘴的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 吳恩啟,顧自明,趙兵,徐智保.  熱能動(dòng)力工程. 2018(04)
[3]高壓噴嘴的射流仿真研究[J]. 張振,章巧芳.  機(jī)電工程. 2013(02)
[4]Numerical simulation on turbulent flow field in convergentdiveroent nozzle[J]. LU Yi-yu,LIU Yong,LI Xiao-hong,KANG Yong,ZHAO Jian-xin(College of Resources and Environmental Science,Chongqing Univerisity,Chongqing 400030,China).  Journal of Coal Science & Engineering（China）. 2009(04)
[5]低壓旋流霧化噴嘴的霧化性能[J]. 閆云飛,張力,高振宇,蒲舸.  化工學(xué)報(bào). 2009(05)
[6]噴霧器噴嘴流場(chǎng)仿真研究[J]. 劉耀林,張舜德,李華.  輕工機(jī)械. 2008(01)
[7]燃油溶氣噴霧速度和粒度的PDA測(cè)試研究[J]. 肖進(jìn),喬信起,黃震,方俊華.  科學(xué)通報(bào). 2004(07)
[8]離心式噴嘴內(nèi)流場(chǎng)特性的數(shù)值模擬[J]. 周立新,張會(huì)強(qiáng),雷凡培,黃崇錫,陳建華.  推進(jìn)技術(shù). 2002(06)
[9]柴油機(jī)噴霧速度場(chǎng)的激光相位多普勒測(cè)試[J]. 張仁惠,喬信起,黃震.  現(xiàn)代車(chē)用動(dòng)力. 2002(01)
[10]噴嘴霧化特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳斌,郭烈錦,張西民,高暉,Panidis Th.,Papailiou D.D..  工程熱物理學(xué)報(bào). 2001(02)

碩士論文
[1]空心圓錐霧化噴嘴噴霧實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[D]. 金春玉.上海交通大學(xué) 2007



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