壓力旋流式噴嘴干涉的數(shù)值模擬.pdf

1、液體分布器作為水平管降膜蒸發(fā)裝置的重要組成部分，其性能的好壞將直接影響降膜過程的傳熱效果。噴嘴式液體分布器由于其具有不易堵塞、維修方便、占有空間小的特點而被廣泛使用，尤其是在大型和超大型的工程項目中。噴嘴的排列形式以及單個噴嘴的性能對此類液體分布器的性能有著極大的影響。但目前對于噴嘴的研究大多集中在單個噴嘴，而對多噴嘴干涉的研究非常少，因此對于噴嘴干涉的數(shù)值研究是十分必要的。
　　本文先是采用歐拉-歐拉法對兩個及四個空心錐噴嘴干涉

2、的內(nèi)、外流場進行數(shù)值計算，分析了氣液兩相在噴嘴內(nèi)外流場中的分布特征以及速度和壓力特性，并分析了不同模型之間的區(qū)別以及原因。另外，還采用了歐拉-拉格朗日法對兩個實心錐噴嘴的外流場進行了數(shù)計算，分析了壓力、噴射時間以及兩噴嘴之間的距離對于噴霧的形態(tài)和均勻度、液滴的直徑分布以及速度分布的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn):對于空心錐噴嘴，當兩個噴嘴結(jié)構(gòu)、計算條件相同，入口速度大小相同、方向相反，且速度矢量平行卻不在同一條直線上，入口速度矢量與兩噴嘴干

3、涉布置的豎直平面垂直時，其干涉的噴霧分布最為均勻;方形布置的四個噴嘴模型，在和噴射方向垂直的平面上，四個噴嘴的噴霧中心所組成的形狀是不太規(guī)則的正方形，隨著軸向噴距的增大，形狀愈加不規(guī)則，四個噴嘴的噴霧之間有一個長方形的空隙，隨著軸向噴距的增大，空隙越來越小。噴霧的整體分布非常的不均勻，在干涉區(qū)域附近（四個噴嘴噴霧中心所組成的方形區(qū)域）液相體積分數(shù)比較大;菱形布置的四個噴嘴模型，四個噴嘴的噴霧之間有兩個三角形的空隙，隨著軸向噴距的增大，空

4、隙越來越小。噴霧的整體分布是不均勻的，在干涉區(qū)域附近（四個噴嘴噴霧中心所組成的菱形區(qū)域）液相體積分數(shù)比較大。
　　對于實心錐噴嘴，噴嘴噴射的中心處索太爾平均直徑（以下簡稱SMD）最小，隨徑向噴距的增大，SMD逐漸增大，但隨著壓力的增大這種趨勢逐漸減小;隨著壓力的增大，SMD值逐漸減小;雙噴嘴干涉的SMD值比單噴嘴的SMD值要小，只是兩者之間的差值較小，雙噴嘴干涉的SMD值隨兩噴嘴之間距離的增大基本保持不變;隨著軸向噴距的增大，噴嘴