壓力旋流式噴嘴干涉的數(shù)值模擬.pdf

1、液體分布器作為水平管降膜蒸發(fā)裝置的重要組成部分，其性能的好壞將直接影響降膜過(guò)程的傳熱效果。噴嘴式液體分布器由于其具有不易堵塞、維修方便、占有空間小的特點(diǎn)而被廣泛使用，尤其是在大型和超大型的工程項(xiàng)目中。噴嘴的排列形式以及單個(gè)噴嘴的性能對(duì)此類(lèi)液體分布器的性能有著極大的影響。但目前對(duì)于噴嘴的研究大多集中在單個(gè)噴嘴，而對(duì)多噴嘴干涉的研究非常少，因此對(duì)于噴嘴干涉的數(shù)值研究是十分必要的。
　　本文先是采用歐拉-歐拉法對(duì)兩個(gè)及四個(gè)空心錐噴嘴干涉

2、的內(nèi)、外流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，分析了氣液兩相在噴嘴內(nèi)外流場(chǎng)中的分布特征以及速度和壓力特性，并分析了不同模型之間的區(qū)別以及原因。另外，還采用了歐拉-拉格朗日法對(duì)兩個(gè)實(shí)心錐噴嘴的外流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)計(jì)算，分析了壓力、噴射時(shí)間以及兩噴嘴之間的距離對(duì)于噴霧的形態(tài)和均勻度、液滴的直徑分布以及速度分布的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn):對(duì)于空心錐噴嘴，當(dāng)兩個(gè)噴嘴結(jié)構(gòu)、計(jì)算條件相同，入口速度大小相同、方向相反，且速度矢量平行卻不在同一條直線(xiàn)上，入口速度矢量與兩噴嘴干

3、涉布置的豎直平面垂直時(shí)，其干涉的噴霧分布最為均勻;方形布置的四個(gè)噴嘴模型，在和噴射方向垂直的平面上，四個(gè)噴嘴的噴霧中心所組成的形狀是不太規(guī)則的正方形，隨著軸向噴距的增大，形狀愈加不規(guī)則，四個(gè)噴嘴的噴霧之間有一個(gè)長(zhǎng)方形的空隙，隨著軸向噴距的增大，空隙越來(lái)越小。噴霧的整體分布非常的不均勻，在干涉區(qū)域附近（四個(gè)噴嘴噴霧中心所組成的方形區(qū)域）液相體積分?jǐn)?shù)比較大;菱形布置的四個(gè)噴嘴模型，四個(gè)噴嘴的噴霧之間有兩個(gè)三角形的空隙，隨著軸向噴距的增大，空

4、隙越來(lái)越小。噴霧的整體分布是不均勻的，在干涉區(qū)域附近（四個(gè)噴嘴噴霧中心所組成的菱形區(qū)域）液相體積分?jǐn)?shù)比較大。
　　對(duì)于實(shí)心錐噴嘴，噴嘴噴射的中心處索太爾平均直徑（以下簡(jiǎn)稱(chēng)SMD）最小，隨徑向噴距的增大，SMD逐漸增大，但隨著壓力的增大這種趨勢(shì)逐漸減小;隨著壓力的增大，SMD值逐漸減小;雙噴嘴干涉的SMD值比單噴嘴的SMD值要小，只是兩者之間的差值較小，雙噴嘴干涉的SMD值隨兩噴嘴之間距離的增大基本保持不變;隨著軸向噴距的增大，噴嘴