水平圓管內(nèi)微米級氣霧兩相流的研究.pdf

1、液體燃料經(jīng)超聲波霧化后變?yōu)槲⒚准夓F滴.為了對整個(gè)過程中涉及液滴輸運(yùn)及燃燒時(shí)蒸發(fā)、吸熱、爆炸破碎、混合、擴(kuò)散等變化現(xiàn)象的研究,該文從多相流理論進(jìn)行深入的研究.該文對多相流研究的歷史作了簡要的回顧總結(jié);對氣霧(粒)兩相流研究在多相流研究中的地位作了論述;對氣霧(粒)兩相流模型作了分析總結(jié),氣霧(粒)兩相流的研究是目前多相流研究的前沿并具有重大的工程實(shí)際意義;對多相流的研究內(nèi)容及其在中國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要地位作了較全面的論述.多相流模型可分

2、為三大類物理模型,即連續(xù)介質(zhì)模型(Continuum Model)、離散顆粒模型(Discrete Particle Model)、流體擬顆粒模型(Pseudo Particle Model).在同一物理模型基礎(chǔ)下,由于研究的對象或描述的著眼點(diǎn)(刻劃的重點(diǎn))不一樣,產(chǎn)生了不同形式的數(shù)學(xué)模型和理論研究手段.該文以兩相流的物理模型為基礎(chǔ),對兩相流的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行較全面的回顧、歸納和分類,并對各數(shù)學(xué)模型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析、討論.該文基于管內(nèi)氣霧兩

3、相流流場的實(shí)驗(yàn)裝置來進(jìn)行霧化試驗(yàn)的研究.鋼瓶中是高壓的氮?dú)釴<,2>,通過控制壓力可以獲得不同的N<,2>初速,N<,2>以一定的初速流入混合室,液體在霧化室里由超聲波霧化器霧化獲得霧滴,由穩(wěn)壓電源輸出的50V,500mA的電流經(jīng)霧化器中的電震蕩器形成高頻交流電流,這個(gè)高頻交流電流使霧化器上的振動(dòng)膜片產(chǎn)生高頻震蕩,形成超聲波,利用超聲波在液相中產(chǎn)生的定向壓強(qiáng),將液體空化,產(chǎn)生液體負(fù)離子,最終形成液霧.液霧在混合室中與氮?dú)饣旌?從混合室出

4、口流入水平放置的內(nèi)徑為30mm的有機(jī)玻璃管.實(shí)驗(yàn)測定不同氮?dú)饬魉贄l件下霧粒的霧化量.分別在Eulerian坐標(biāo)系下建立了歐拉(Euler)部分方程組,在Lagrange坐標(biāo)系下建立了拉格朗日(Lagrange)部分方程組.這樣,我們一方面可以用具有良好基礎(chǔ)的分子動(dòng)理學(xué)理論來描述(計(jì)算)顆粒間的相互碰撞,另一方面可在拉格朗日坐標(biāo)下來描述湍流的擴(kuò)散特性,從而使得該章所提出的組合法適用于解決具有各種顆粒特征的兩相流場.以水霧為例,在冷態(tài)下,通