版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、旋轉式噴頭具有結構簡單,工作可靠等優(yōu)點,因此被廣泛應用于噴灌工程中。但是,對于噴頭的研究大多集中在外特性水力性能方面,對射流破碎機理研究較少,而射流空間破碎研究是提高噴頭水力性能,尤其是實現低壓均勻噴灑,以及優(yōu)化噴頭結構的關鍵。因此,對噴灌噴頭射流空間破碎過程問題的深入研究,掌握射流破碎機理,具有重要的理論意義和實用價值。
本文以搖臂式噴頭為研究對象,分析不同工作壓力及噴嘴結構尺寸對噴頭水力性能的影響;從自由紊流射流理論出發(fā),
2、通過高速攝影技術分析噴頭射流破碎形態(tài)特征,得出射流破碎長度;采用PIV測量技術對射流外流場進行流速試驗研究,得出射流初始段長度;采用CFD軟件對射流外流場進行三維數值模擬,得到射流破碎長度和射流初始段長度;建立了三維軸對稱擾動下的圓柱液體射流色散方程,通過數值求解,結合射流破碎長度的理論計算公式,得出射流破碎長度理論值,并將理論結果與試驗結果、模擬結果進行對比;最終,基于射流破碎長度與噴頭射程之間的關系,擬合得到預測噴頭射程的半理論半經
3、驗公式,為預測噴頭的水力性能提供了依據。
主要研究內容和研究成果有:
?。?)選取PY115型噴頭為樣機,設計噴嘴主要幾何結構參數,通過對噴頭進行水力性能試驗,研究了工作壓力、噴嘴主要幾何結構尺寸(噴嘴出口直徑、噴嘴錐角)對噴頭水力性能的影響。通過研究,得到了不同工作壓力、不同噴嘴尺寸下噴頭射程、流量、噴灌強度及水滴直徑的變化規(guī)律。
?。?)搭建了射流破碎特性研究試驗系統,提出了基于高速攝影法和圖像處理的圓柱射
4、流形態(tài)、射流表面波初始振幅和射流破碎長度提取方法。采用高速攝影直射法對射流形態(tài)進行分析,得到不同工作壓力、不同噴嘴尺寸時圓柱射流的形態(tài)特征,得到相應的射流破碎長度;采用高速攝影陰影法獲得不同工作壓力、不同噴嘴尺寸時圓柱射流表面波振幅,并通過Image J圖像處理軟件測量出表面波初始振幅大小。最終,得到工作壓力、噴嘴尺寸對射流表面波初始振幅、射流破碎長度的影響規(guī)律。
?。?)搭建了射流外流場PIV測量試驗臺,對射流外流場進行速度場
5、試驗研究。試驗基于射流流體速度梯度相關性原理,采用分段測量技術對射流速度場進行分析。通過試驗分析,得到了不同工作壓力、不同噴嘴尺寸時射流出口流速及射流軸線最大流速的變化規(guī)律,以及工作壓力、噴嘴結構尺寸對射流各垂直斷面處流速及流速分布寬度的影響規(guī)律,最終由射流軸線處流速um與射流出口平均流速u0的比值為1時所對應的射流長度確定出射流初始段長度。
?。?)采用CFD模擬方法對噴頭射流外流場進行了數值模擬研究。采用三維非定常N?S方程
6、作為控制方程,標準k??紊流模型封閉雷諾時均方程,并采用CLSVOF方法追蹤射流氣液兩相交界面變形,同時采用PISO算法耦合速度場和壓力場,對射流外流場進行三維數值模擬,得到不同工作壓力、不同噴嘴尺寸時射流外流場的液相體積分布,分析得出射流的破碎長度值,并與高速攝影試驗值作對比。同時,通過數值模擬射流外流場的速度場分布,得到不同工作壓力、不同噴嘴尺寸時射流速度等值線圖分布及流場分段斷面流速分布,分析得出射流的初始段長度值,并與PIV試驗
7、值做出比較。
?。?)根據射流氣液兩相控制方程和相應的邊界條件,采用正則模方法,在三維軸對稱擾動條件下推導出圓柱射流的色散方程,并對其進行求解。分析不同射流速度、不同噴嘴半徑和不同噴嘴錐角時射流最大擾動增長率和不穩(wěn)定波數的變化規(guī)律,并通過數值計算所得的最大擾動增長率計算得到不同工作壓力、不同噴嘴尺寸時射流破碎長度理論值。通過對比,分析了試驗結果、模擬結果和理論結果的準確性及可靠性。
?。?)基于噴頭噴射長度、射流破碎長度
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 全射流噴頭射流元件水力特性研究.pdf
- 噴頭隨機噴灑的性能測試與數學模擬研究.pdf
- 全射流噴頭水滴分布特性試驗研究.pdf
- 柱狀射流的破碎的機理及霧化特性研究.pdf
- 旋轉式噴頭低壓均勻噴灑的試驗研究.pdf
- 一種非圓形噴灑域噴頭的研究.pdf
- 隙控式全射流噴頭設計及試驗研究.pdf
- 外取水射流噴頭結構優(yōu)化及試驗研究.pdf
- 全路況車載納米TiO2噴灑裝備及噴灑特性研究.pdf
- 高壓旋轉水射流煤層鉆孔噴頭研究.pdf
- 液體同軸旋轉射流破碎與霧化特性的實驗研究.pdf
- 方形噴灑域搖臂式噴頭的機理研究及其系列開發(fā).pdf
- 六方(四方)型噴頭主參數測試及噴灑效果分析.pdf
- 超高壓水射流破碎子午線輪胎效率及膠粉性能研究.pdf
- 節(jié)水噴頭的研究及水力性能測試.pdf
- 凝聚射流氧槍射流特性研究.pdf
- 鞘氣聚焦電紡直寫噴頭設計及射流約束沉積實驗研究.pdf
- 旋轉射流破碎霧化機理的實驗研究.pdf
- 脈沖電射流打印噴頭設計制造技術研究.pdf
- 隙控式全射流噴頭理論及試驗研究.pdf
評論
0/150
提交評論