離心式噴嘴內(nèi)部流動特性研究.pdf

1、離心噴式嘴由于其結構簡單、霧化性能好的特點，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用。本文研究的噴嘴應用于海水淡化技術中的關鍵設備——橫管降膜蒸發(fā)器。噴嘴的霧化效果直接決定了蒸發(fā)器的工作效率，而霧化效果很大程度上受到噴嘴自身幾何結構的影響，為了獲得噴嘴結構的改進方向，本文對離心噴嘴的內(nèi)部流場特性進行了研究。
　　根據(jù)某型號的頂部具有圓臺導流結構的噴嘴，按比例放大繪制了三維模型，使用ICEM軟件繪制了結構化的四面體網(wǎng)格，在FLUENT軟件中選用VOF方

2、法和realizable k-epsilon模型進行了數(shù)值模擬計算，得到了壓力和噴嘴錐角隨入口流速的對應關系。制作了可視化的噴嘴實物，根據(jù)數(shù)值模擬中的流速進行了實驗，將實驗結果與模擬結果對比，驗證了所選取的計算模型的準確性。通過數(shù)值模擬的方法對噴嘴的內(nèi)流場進行了分析，發(fā)現(xiàn)在噴嘴內(nèi)部的速度場中，切向速度占主導地位。通過改變噴嘴的旋流室高度、入口直徑、圓臺直徑和圓臺高度的尺寸來研究不同結構的幾何參數(shù)變化對噴淋特性的影響。發(fā)現(xiàn)適量增加噴嘴的旋

3、流室高度有利于提升流量系數(shù)和出口處液膜的均勻性，切向速度先增加后減少，噴霧錐角降低。過小的入口直徑會導致流量系數(shù)過低，流量達不到要求，效率很低，增加入口直徑能迅速提升流量系數(shù)，但會造成液膜分布不均、噴霧錐角下降，霧化性能惡化，存在一個值使得切向速度最大。增加圓臺直徑使空氣錐形狀規(guī)則，提升噴淋的均勻性，過大的圓臺直徑會導致霧化效果變差。增加圓臺高度能夠提升噴淋的均勻性，但過高的圓臺會增加流場內(nèi)部的擾動，霧化錐角變低，存在一個值使得切向速度