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Position: Home > Articles > Analysis of influencing factors on atomization characteristics of fan-shaped nozzle Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering 2022,40 (10) 1065-1071

喷射参数对扇形喷嘴雾化特性的影响

作  者：
蒋小平;王帅;陈建华;季静;朱朝佳;朱兴业
单  位：
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心;无锡海升高压泵有限公司
关键词：
扇形喷嘴;雾化特性;液滴速度;液滴直径;液滴通量;离散相模型质量浓度
摘  要：
针对扇形喷嘴雾化特性问题,在Ansys Fluent中基于Taylor Analogy Breakup(TAB)破碎模型,采用Eulerian-Lagrangian连续相与离散相耦合算法,实现了扇形喷嘴的液滴破碎、雾化形成及气液两相流场的非定常数值模拟,完成了喷射压力与喷雾高度2个参数对扇形喷嘴液滴速度、液滴直径、离散相模型(DPM)质量浓度、液滴通量N等雾化特性参数影响的研究,通过激光粒度仪在试验台上得到了液滴索特平均直径D S M,并与模拟结果进行了对比.研究结果表明:随着喷射压力的升高,液滴的速度越大,液滴在计算域内平均停留时间越短,在计算域停留的液滴数越少;液滴的索特平均直径DSM、液滴体积中值直径DVM、数量中值直径DNM随着喷射压力的升高越来越小,喷射压力为0.3 MPa后液滴DSM减小的趋势变大,这有利于改善实际作业中的雾化质量,当然在有风状态下也会加大雾滴飘逸的风险.喷雾高度对液滴DSM影响不大.不同喷射压力下DPM质量浓度以及喷雾的覆盖面积不受喷射压力的影响,由于N的变化与液滴DSM呈三次方,与覆盖面积A成反比关系,液滴的数量通量随着喷射压力的变大而逐渐变大.DPM的质量浓度随着喷雾高度的升高而逐渐降低,喷雾的覆盖面积随着喷雾高度的升高而逐渐变大.由于液滴的DSM随喷雾高度的变化可忽略不计,因此液滴数量通量随着喷雾高度的增加而逐渐变小.不同喷射压力下和不同喷雾高度下试验和模拟计算所得到的DSM变化趋势一致,整个过程的误差不超过10%.
译  名：
Analysis of influencing factors on atomization characteristics of fan-shaped nozzle

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