為了掌握入射壓力對(duì)生物質(zhì)燃油在旋流噴嘴中霧化特性的影響規(guī)律,在不同入射壓力條件下,采用Fluent數(shù)值模擬的方法對(duì)小桐子油和小桐子生物柴油進(jìn)行霧化過(guò)程模擬仿真研究。結(jié)果表明:使用的旋流霧化噴嘴比普通噴嘴對(duì)索特平均直徑（D32）有更好的優(yōu)化效果,內(nèi)螺旋結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了霧化的湍流強(qiáng)度,使得氣液兩相混合及對(duì)霧化液滴的破碎效果更好;在等溫條件下,不同入射壓力對(duì)D32、霧化總表面積、霧化速度、霧化貫穿距影響較大。入射壓力越大,D32越小;入射壓力越大,霧化總表面積、霧化速度、霧化貫穿距越大。入射壓力對(duì)D32的影響存在臨界值,即小桐子油霧化入射壓力達(dá)到0.8 MPa、小桐子生物柴油霧化入射壓力達(dá)到0.7 MPa后,D32趨于穩(wěn)定,不會(huì)隨入射壓力的增大繼續(xù)減小;通過(guò)曲線擬合及霧滴粒徑數(shù)量密度分析,得到了不同入射壓力距離噴嘴不同位置處軸向D32變化的擬合方程及霧化液滴不同粒徑數(shù)量密度分布情況。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)油脂. 2020,45(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

旋流噴嘴剖面圖

對(duì)于螺旋噴嘴外部流場(chǎng)網(wǎng)格劃分采用六面體網(wǎng)格，對(duì)流場(chǎng)入口附近及流場(chǎng)中心的網(wǎng)格進(jìn)行加密，在其他條件相同的情況下，對(duì)不同疏密的網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算發(fā)現(xiàn):當(dāng)模型網(wǎng)格總單元數(shù)為47萬(wàn)～56萬(wàn)時(shí)，計(jì)算結(jié)果D32隨單元數(shù)的不同有著明顯變化;當(dāng)模型網(wǎng)格總單元數(shù)為57萬(wàn)～65萬(wàn)時(shí)，計(jì)算結(jié)果D32基本不隨單元數(shù)的增加而變化。最終取網(wǎng)格數(shù)量為575 340個(gè)，如圖2所示。2 模擬結(jié)果及分析

由圖3可知，采用旋流噴嘴比普通噴嘴的霧化效果更好，普通噴嘴的霧化液滴D32范圍為110～250μm，本模擬采用的旋流噴嘴的霧化液滴D32范圍為40～130μm，霧化液滴D32優(yōu)化較好的原因如圖4所示。由圖4中單個(gè)圖可知，當(dāng)氣液兩相流剛剛噴出噴嘴極短的時(shí)間內(nèi)，由于氣相和液相劇烈的混合作用，D32波動(dòng)較大，因?yàn)樵撃M使用的是內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)的噴嘴，在螺紋結(jié)構(gòu)內(nèi)由于螺紋結(jié)構(gòu)對(duì)流體施加的剪切應(yīng)力作用，增加了流體的切向速度，減弱了流體的軸向速度，同時(shí)由于流體的慣性較大，會(huì)在螺紋結(jié)構(gòu)內(nèi)停留較長(zhǎng)時(shí)間，使得流體速度有充分時(shí)間發(fā)展，由此說(shuō)明內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)的噴嘴在氣液兩相噴出噴嘴的極短時(shí)間內(nèi)混合程度非常劇烈，湍流程度增強(qiáng)，混合效果較好;由圖4中8幅圖綜合分析可知，隨著霧化入射壓力的升高，其D32波動(dòng)更為劇烈，說(shuō)明霧化入射壓力的升高，有助于氣液兩相的混合，體現(xiàn)在氣相對(duì)液相的破碎作用及液滴之間高速碰撞的破碎作用相互疊加效應(yīng)，即對(duì)液滴的霧化破碎優(yōu)化效果更好，D32更小。2.2 霧化總表面積

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]壓力旋流噴嘴霧化特性數(shù)值模擬[J]. 石佚捷,劉榮華,王鵬飛,王健,田暢.  工業(yè)安全與環(huán)保. 2019(06)
[2]地溝油生物柴油在旋流噴嘴中的霧化實(shí)驗(yàn)及模擬[J]. 張逸水,王霜,李法社.  過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]基于馬爾文激光粒度分析儀的生物質(zhì)燃油霧化特性研究[J]. 田仲富,王述洋,曹有為.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(32)

碩士論文
[1]旋流噴嘴霧化特性的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張光通.燕山大學(xué) 2016



本文編號(hào)：2978378