文档介绍：摘要摘要,i液体燃料雾化机理和雾化方法的研究,对于强化液体燃料的燃烧过程,不仅具有重要的理论意义,也具有较强的现实意义。气泡雾化喷嘴是一种新型的雾化喷嘴,它与以往的雾化喷嘴具有不同的雾化机理:压缩空气以某种适当的方式注入到液体中,并使两者在喷嘴混合室内形成稳定的泡状两相流动:在喷嘴出口处, 由于气泡对液体的挤压和剪切作用,液体以包含大量微,J、气泡的液丝或液线的形式喷出;在离开喷嘴出口极短的距离内,由于气泡内外压差的剧烈变化,促使它急剧膨胀直至破裂,,具有雾化质量高、耗气量小、雾化效果基本不受出口直径影响等特点,因此比较适合用于雾化重、渣油等高粘度液体燃料√本文将着重进行气泡雾化喷嘴的喷雾特性研究和喷雾两相流场的数值模拟研究,. (首先本文设计了三种不同形式的气泡雾化喷嘴,,利用马尔文测粒装置、高速摄影仪、流强测量装置对气泡雾化喷嘴的雾化特性、流型特性、流量特性、喷嘴出口下游的流强分布特性进行了实验研究,同时对实验现象和实验结果进行了理论分析.)z 陋过对喷嘴的流量特性进行研究发现:喷嘴流量特性主要受结构参数和运行参数的影响,其中主要包括气液质量流量比、液体注入压力、气体注入压力、气体注入截面积、喷嘴出口截面积等;同时发现气泡雾化喷嘴的流量系数比较低, ~,推导得到了喷嘴的临界流量公式,该式对于气泡雾化喷嘴的设计具有指导意义. 本文通过对喷嘴垂直向下喷射时的流强特性分布实验发现:对于单孔喷嘴, 液雾的流强分布呈现非轴对称性正态分布:对于多孔喷嘴,则呈现双峰正态分布. 流强分布特性主要受气液质量流量比和液体注入压力的影响. 本文对于喷嘴雾化特性的研究主要针对垂直向下喷射和水平喷射两种情况, 利用高粘度调和机油、水、甘油、酒精、肥皂水等作为液体介质进行的,实验研究发现:喷嘴结构形式、气液质量流量比、液体注入压力、气体注入截面积、出口直径、液体流量、液体表面张力系数等是影响雾化质量的主要因素:, 利用因次分析法,、轴向距离时的液雾分布特性,发现液雾颗粒沿径向呈现非对称性分布;而沿轴向分布则呈现先减小后增大的趋势,,是由于气泡的膨胀爆炸造成的,这为气泡雾化机理提供了实验依据. 本文利用高速摄影仪对垂直向下喷射时喷嘴混合室内的两相流型进行拍摄研究发现:混合直径、气液质量流量比、,实‘n。刘联胜‘气泡雾化喷嘴的雾化特性及其喷雾两相流场的实验与理论研究·天津大学博士论文验现象证明了该计算结果的正确性。对于喷雾稳定性的研究发现:水平喷射时的喷雾稳定性明显逊于垂直向下喷射时的稳定性,,混合室内的两相流型对喷嘴出口的喷雾稳定性影响明显,特别是在小气液质量流量比下,出口的不均匀环状流型会导致液体的间歇性喷射。在实验过程中,作者发现气泡雾化喷嘴在某些工况下会进入超声或啸声区域,,根据超声的空化现象,结合本实验喷嘴的结构特点,,从而使雾化效果较原来的气泡雾化喷嘴有所改善。实验研究发现:,发现在雾化过程中,消耗在克服液体表面张力和粘性力上的功几乎占雾化总能量的50%、破碎的理想模型,并利用相关文献的实验数据进行了计算,得到以下结论:在液滴的破碎过程中,粘性耗散功远远大于表面能的变化,,重新定义了雾化效率的概念,并总结得到了最小雾化能量准则,. 对于气泡雾化喷嘴喷雾两相流场的数值模拟是本文的另一部分工作,首先本文利用SIMPLE方法对冷态气相流场进行了模拟,分析了进口流速对回流区的影响