新型防凍液噴嘴流體特性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、本文介紹了運煤列車防凍液自動噴灑裝置中所使用的扁平扇形噴嘴，并指出該噴嘴在使用過程中出現(xiàn)的一些問題。根據(jù)這些問題所引發(fā)的不同現(xiàn)象，文中利用流體力學(xué)和噴嘴的設(shè)計方法，分析了問題的原因。根據(jù)分析所得結(jié)果，文中改變扁平扇形噴嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并用流體分析軟件Fluent對結(jié)構(gòu)參數(shù)改動后的新型噴嘴進行仿真。通過不同結(jié)果的比較分析，得到了結(jié)構(gòu)參數(shù)取值較為合適的新型扁平扇形噴嘴。本文的研究為該新型扁平扇形噴嘴的設(shè)計提供理論依據(jù)。
　　 當(dāng)關(guān)閉防

2、凍液自動噴灑裝置的供液管路閥門后，管道內(nèi)部殘留的防凍液會從原來的扁平扇形噴嘴處自動流出。流出的殘留防凍液滴在運煤列車鉤頭處，將會造成鉤頭腐蝕，縮短了鉤頭的使用壽命。此外，防凍液的滴漏問題，既造成了防凍液資源浪費，也對環(huán)境造成了污染。
　　 為了解決這個問題，本文在原來的扁平扇形噴嘴的尾部添加了一個止漏片結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以防止管道內(nèi)部殘留的防凍液自動流出噴嘴。但是添加止漏片結(jié)構(gòu)后的新型扁平扇形噴嘴在使用時，防凍液在同樣的噴射條件下卻

3、不能形成原有的扇形噴灑面，而是以較低的流速從扁平扇形噴嘴口呈水柱狀流出。
　　 本文根據(jù)流體力學(xué)和噴嘴的設(shè)計方法，分析得出添加止漏片結(jié)構(gòu)后的新型扁平扇形噴嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)不合理。這些不合理的參數(shù)導(dǎo)致防凍液從新型扁平扇形噴嘴出口處射出之前，不能建立起穩(wěn)定的噴射壓力，最終不能達到和原來的扁平扇形噴嘴一樣甚至更高的出射速度。
　　 在對試驗結(jié)果進行理論分析的基礎(chǔ)上，文中還對含止漏片結(jié)構(gòu)的新型扁平扇形噴嘴進行了流體特性分析。首先，

4、利用Gambit軟件建模，劃分有限元網(wǎng)格，然后將網(wǎng)格文件導(dǎo)入Fluent中，并對有限元模型添加約束條件，仿真模擬，得到仿真數(shù)據(jù)。從中找出需要修改的不合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)。修改這些參數(shù)后，重復(fù)一樣的步驟，得到新的仿真數(shù)據(jù)，經(jīng)過后處理，最終得到這些不合理參數(shù)的合理取值。
　　 流體仿真結(jié)果證明，具有合理結(jié)構(gòu)參數(shù)的新型扁平扇形噴嘴既解決了漏液問題，也實現(xiàn)了扇形面噴灑。
　　 本文對新型扁平扇形噴嘴的研究，對改進不同用途的扁平扇形噴嘴