2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、旋轉(zhuǎn)式造粒噴頭是利用離心力的作用,將熔融尿素從其表面噴孔甩出并迅速形成液滴,進而冷卻固化,是形成尿素顆粒的關(guān)鍵設(shè)備。本文對旋轉(zhuǎn)式造粒噴頭液滴形成過程進行數(shù)值模擬,尋找主液滴形成及斷裂長度變化規(guī)律,并研究各因素對于主液滴直徑和斷裂長度的影響,進而在緩釋尿素條件下研究造粒噴頭液滴形成過程。本文主要內(nèi)容與結(jié)論如下:
  (1)通過對旋轉(zhuǎn)噴頭液滴形成原理分析,進行合理假設(shè),將物理模型簡化為二維,通過模擬結(jié)果與實驗對比,驗證模型與假設(shè)可行性

2、。并通過網(wǎng)格獨立性考核,最終選擇最優(yōu)網(wǎng)格尺寸為0.11mm×0.11mm。
  (2)通過18組正交實驗,對影響旋轉(zhuǎn)噴頭液滴形成因素進行正交分析,得到影響主液滴直徑因素主次順序為:孔徑>表面張力>密度>動力粘度>入流速度>旋轉(zhuǎn)半徑>轉(zhuǎn)速;影響斷裂時刻完整長度因素主次順序為:孔徑>旋轉(zhuǎn)半徑>動力粘度>入流速度>轉(zhuǎn)速>密度>表面張力。
  (3)對正交實驗中出現(xiàn)的兩類斷裂模式進行分析,并通過Oh數(shù)與We數(shù)對斷裂模式預(yù)測,發(fā)現(xiàn)Oh

3、數(shù)為0.03為區(qū)分斷裂模式分界值。射流發(fā)生斷裂處,射流內(nèi)部壓力波動幅值達最大,表面速度波動幅值達最大,并且射流斷裂長度短的波動值較大。發(fā)現(xiàn)射流表面產(chǎn)生波動是由于在液柱與噴孔壁面夾角處產(chǎn)生旋渦造成。粘度和密度的改變對主液滴直徑影響在孔徑2mm時表現(xiàn)明顯,主液滴直徑隨粘度增加呈先增后降趨勢,斷裂長度在不同孔徑下,均隨粘度增加而增長,并且大孔徑的斷裂長度大于小孔徑情況。孔徑為2mm時,主液滴直徑隨密度增加而降低,并最終穩(wěn)定到1.50mm,斷裂

4、長度隨密度增加表現(xiàn)為先增后降。并發(fā)現(xiàn)表面張力、入流速度和轉(zhuǎn)速的改變對主液滴直徑的影響較小。斷裂長度隨孔徑與入流速度的增加呈線性增加趨勢,而與轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)半徑的增加呈線性遞減趨勢。通過無量綱分析,得斷裂長度與孔徑比值隨Oh數(shù)變化規(guī)律以及主液滴直徑與孔徑比值隨Oh數(shù)變化規(guī)律。
  (4)根據(jù)河南某化肥廠改造生產(chǎn)緩釋尿素的要求,對緩釋尿素物性條件下液滴形成過程進行研究。原工況形成直徑為1.84mm主液滴,緩釋尿素物性條件下形成直徑為1.1

5、0mm主液滴,則通過改變噴頭參數(shù)增加主液滴直徑。當(dāng)孔徑為3.1mm時,形成主液滴直徑為1.81mm,與原噴頭形成主液滴相差不到2%;轉(zhuǎn)速的改變對于主液滴直徑影響較小,并且轉(zhuǎn)速增加,易發(fā)生粘塔現(xiàn)象;通過降低旋轉(zhuǎn)半徑增加主液滴直徑,但半徑降低一半,主液滴直徑增加24.55%,為1.37mm,而斷裂長度增加將近6倍,單獨改變旋轉(zhuǎn)半徑不能有效得到合格尺寸液滴;通過同時改變旋轉(zhuǎn)半徑及孔徑,當(dāng)孔徑為3.2mm、旋轉(zhuǎn)半徑230mm時形成1.80mm主

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