為了研究剪切型空化水射流解離鱗片石墨過程中石墨顆粒流場特性,分別采用圖像法和數(shù)值模擬研究了射流流場。利用高速攝像機(jī)研究獲得的剪切型噴嘴的射流結(jié)構(gòu)圖像顯示,在噴嘴出口位置產(chǎn)生大量氣泡,出現(xiàn)典型的空化云結(jié)構(gòu),形成了穩(wěn)定的空化水射流。利用FLUENT軟件對剪切型空化水射流噴嘴解離鱗片石墨過程進(jìn)行全流場數(shù)值模擬,多相流動模型選擇歐拉模型,設(shè)置水為主項(xiàng)、石墨顆粒為次項(xiàng),湍流模型選擇k-ε模型,分析了噴嘴入口壓力對石墨顆粒流場軸向速度、軸向動壓強(qiáng)分布規(guī)律的影響。結(jié)果表明,石墨顆粒流場的軸向速度與軸向動壓強(qiáng)的分布規(guī)律相同,均具有明顯的軸對稱性;軸心速度與軸心動壓強(qiáng)的變化規(guī)律相同,在軸向位置坐標(biāo)21 mm的擴(kuò)散段處均達(dá)到最大值;軸向速度在噴嘴橫截面上存在速度梯度,使石墨顆粒之間發(fā)生速度滑移,產(chǎn)生相互作用力,實(shí)現(xiàn)石墨顆粒的相互剝離。 

【文章來源】：黑龍江科技大學(xué)學(xué)報. 2020,30(01)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

剪切型噴嘴

射流空化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖1所示。該系統(tǒng)由水箱、過濾器、高壓泵、壓力表、溢流閥、高壓管、噴嘴、空化箱、溢流管、收集箱、無頻閃光源、高速攝像機(jī)、計算機(jī)等組成。水箱儲存實(shí)驗(yàn)用水，水為普通自來水;過濾器濾去水中的塵埃、微粒、礦物質(zhì)沉淀物等，減少對過流部件的磨損和腐蝕，延長各部件的使用壽命;高壓泵為三柱塞清水泵，將水增壓至工作壓力，為射流空化實(shí)驗(yàn)提供連續(xù)穩(wěn)定的壓力用水;溢流閥用于調(diào)控實(shí)驗(yàn)用射流壓力;噴嘴將水的壓力能轉(zhuǎn)換為動能，產(chǎn)生連續(xù)穩(wěn)定的水射流，本次射流空化實(shí)驗(yàn)采用可視化對比實(shí)驗(yàn)法，利用的噴嘴分別為出口直徑相等的出口帶圓柱段圓錐收斂型噴嘴和圓錐收斂剪切型噴嘴(圖2和圖3)，進(jìn)行射流空化效果對比�？栈湫钏烈缌骺诘奈恢�，為實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定的淹沒環(huán)境，保持噴嘴所在位置的圍壓;無頻閃光源產(chǎn)生高速攝像需要的光照強(qiáng)度和區(qū)域;高速攝像機(jī)為IDT Y4-S3型高速攝像機(jī)，用于水射流結(jié)構(gòu)動態(tài)捕捉。圖2 圓錐收斂型噴嘴

圓錐收斂型噴嘴

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3126056