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,進而決定了整套蒸發(fā)裝置的熱效率及穩(wěn)定性。本文對頂部帶有凹槽流道的離心噴嘴內(nèi)部流場流動特性以及外部噴淋特性展開研究,并結(jié)合內(nèi)部流場流動情況對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)律進行合理的分析,論文研究內(nèi)容如下:（1）通過VOF方法對離心噴嘴內(nèi)部流場特性展開研究,分別分析了填充過程及穩(wěn)定過程流體在噴嘴內(nèi)部的流動情況,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)對內(nèi)部流場產(chǎn)生的影響,對于離心噴嘴下一步的優(yōu)化改造工作具有一定的指導意義;（2）通過實驗手段對單個離心噴嘴噴淋密度分布情況展開研究,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于外部噴淋特性的影響,并且聯(lián)系前文噴嘴內(nèi)部流場分析結(jié)果對于外部噴淋密度分布情況進行分析。實驗結(jié)果表明:離心噴嘴噴淋區(qū)域為不規(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?shù)奶岣邍娮烊肟趬毫?.. 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國水資源分布圖

旋流式實心噴嘴噴淋特性研究-2-針對水資源短缺問題，國際上一直在不斷尋求解決方法，越來越多的國家開始重視水資源的合理開發(fā)、利用和管理等問題，對解決水資源短缺的針對措施也呈現(xiàn)多樣化的趨勢。下圖為世界上應(yīng)對水資源短缺問題所采取的相應(yīng)措施，但是大部分受到季節(jié)性、適用性以及經(jīng)濟型等因素影響，對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現(xiàn)水資源開源增量技術(shù)得到的越來越廣泛的發(fā)展。海水淡化技術(shù)應(yīng)用時不會受到季節(jié)和時空的影響，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國家的上百個科研機構(gòu)針對海水淡化技術(shù)展開研究，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，部分國家和地區(qū)淡化水已經(jīng)降低到和自來水差不多的價格，而且海水淡化設(shè)施的規(guī)模也在逐漸擴大，使得生產(chǎn)的淡化水能夠越來越多的滿足多方面需求�，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)濟性以及適用性等因素，目前市場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、海水預處理要求低、淡水品質(zhì)好等特點，得到了越來越廣泛的應(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)，在工作時將多個水平管降膜蒸發(fā)裝置串聯(lián)起來，首效輸入一定量的熱

大連理工大學碩士學位論文-3-蒸汽，接下來每效的蒸發(fā)溫度依次減小，最終經(jīng)過多次的鹽水蒸發(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。其工作過程為處理過的海水經(jīng)過布液器噴淋到下方的管束間成膜，管束中流動著工業(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：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)簡易、布液均勻、性能可靠等優(yōu)點近些年來得到了廣泛的應(yīng)用。本文的研究內(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為能夠?qū)崿F(xiàn)實心噴淋，提高了最終成膜的均勻性。因此，加強對于離心噴嘴內(nèi)部流動以及外部噴淋情況的研究，有助于提高我們對于噴嘴噴淋布液機理的認識，對于進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行效率也具有一定的工程指導意義。1.2國內(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，常被用在汽車內(nèi)燃機的燃油噴射器、各類器件表面處理、地面燃氣輪機的進氣降溫、廠房及儲藏室濕度調(diào)節(jié)、農(nóng)林水霧噴灑等各個行業(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，從而適用到各個領(lǐng)域中[1

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]空心圓錐霧化噴嘴噴霧實驗與數(shù)值研究[D]. 金春玉.上海交通大學 2007



本文編號：3548928