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基于内外流场关联的喷嘴仿真及实验研究

作者：王唯博,高贵军,郑杰,等. 日期：2022-06-16/span> 浏览：548 查看PDF文档

基于内外流场关联的喷嘴仿真及实验研究*

王唯博1,2,高贵军1,2*,郑杰1,2,杨文强1,2,游青山3

(1.太原理工大学机械与运载工程学院,山西太原 030024;2.矿山流体控制国家地方联合工程实验室,

山西太原 030024;3.重庆工程职业技术学院,重庆 402260)

摘要:针对喷嘴两级雾化之间的内部关联问题,以十字旋芯喷嘴为研究对象,对其雾滴分布特性进行了实验和仿真计算研究。首先,介绍了十字旋芯喷嘴的二维结构;然后,基于Realizable kε湍流模型和Pressureswirlatomizer雾化模型,采用Fluent软件对螺旋倾角为30°、腔体直径为6mm、压力为4MPa~6MPa的喷嘴内外流场进行了仿真分析,研究了螺旋倾角大小对雾化效果的影响;最后,搭建了喷嘴雾化性能实验系统平台,用DP02滴谱仪测得了雾化粒径分布,结合实验数据验证了仿真方法的合理性。研究结果表明:选取内流域出口流速最大值作为计算外流域入口条件更符合实际情况;随着螺旋角增大,粒径在0μm~20μm的雾滴占比越来越大,粒径在60μm~80μm的雾滴占比越来越小,该结果可以为十字旋芯喷嘴的选择提供参考。

关键词:十字旋芯喷嘴;雾滴分布特性;喷嘴内外流场;湍流模型;雾化模型;螺旋倾角

本文引用格式:

王唯博,高贵军,郑杰,等.基于内外流场关联的喷嘴仿真及实验研究［J］.机电工程,2022,39(4):474-480.

WANG Wei-bo, GAO Gui-jun, ZHENG Jie, et al. Nozzle simulation and experiment based on correlation of internal and external flow fields［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2022,39(4):474-480.