亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        內(nèi)混式空氣霧化噴嘴內(nèi)部流動(dòng)狀況對(duì)噴霧效果的影響*

        2019-03-21 10:10:16劉榮華王鵬飛石佚捷
        采礦技術(shù) 2019年1期
        關(guān)鍵詞:效果實(shí)驗(yàn)

        張 奎,劉榮華,王鵬飛,3,王 健,石佚捷,裴 葉

        (1.湖南科技大學(xué) 土木工程學(xué)院, 湖南 湘潭市 411201;2.湖南科技大學(xué) 資源環(huán)境與安全工程學(xué)院, 湖南 湘潭市 411201;3.湖南科技大學(xué) 煤礦安全開采技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 湖南 湘潭市 411201)

        0 前 言

        礦山開采過(guò)程中產(chǎn)生大量粉塵,導(dǎo)致井下工作空間粉塵濃度極高,對(duì)安全生產(chǎn)、作業(yè)人員身體健康及周邊環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅[1]。噴霧降塵由于具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便和實(shí)用等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于礦山井下降塵[2]。氣水噴霧是以水和壓縮空氣作為雙動(dòng)力的一種新型噴霧方式[3],具有霧化質(zhì)量好[4]、耗水量小、噴嘴不易堵塞[5]等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。內(nèi)混式空氣霧化噴嘴利用氣液兩相的相互作用力使液滴破碎,高速氣流在噴嘴內(nèi)部與低速液體混合,極大地改善了液體的霧化效果[6]。但是由于缺乏足夠的理論指導(dǎo),實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常只憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)工況參數(shù),不僅浪費(fèi)水資源,也不能達(dá)到應(yīng)有的降塵效果[7]。相關(guān)學(xué)者對(duì)內(nèi)混式空氣霧化噴嘴的研究[3-4,8],更多的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析了供氣壓力、供水壓力等外部參數(shù)對(duì)噴嘴霧化特性的影響。

        但是國(guó)外相關(guān)學(xué)者研究表明,噴嘴幾何形狀和內(nèi)部流動(dòng)狀況和對(duì)噴霧的發(fā)展有較大影響[9-11]。在目前噴霧研究領(lǐng)域,通常認(rèn)為實(shí)現(xiàn)液滴霧化最有效的途徑是提高液滴與周圍空氣之間的相對(duì)速度[4]。因此本文采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法,從噴嘴內(nèi)部液體一次霧化及氣液相對(duì)速度方面,對(duì)噴嘴下游霧化效果的影響進(jìn)行分析。

        1 噴嘴內(nèi)部模擬研究

        1.1 物理模型與網(wǎng)格劃分

        內(nèi)混式空氣霧化噴嘴的結(jié)構(gòu)見圖1,噴嘴內(nèi)壓縮空氣對(duì)液柱進(jìn)行沖擊破碎,形成帶狀液絲與液膜,此過(guò)程為一次破碎;然后高速氣流裹挾著液絲從噴嘴空氣帽出口噴出,在氣液兩相的相互作用力下,液絲進(jìn)一步破碎成液滴,此過(guò)程為二次破碎[12]。其中噴嘴液體帽進(jìn)氣口直徑為2.0 mm,空氣帽出口直徑為2.0 mm。根據(jù)噴嘴結(jié)構(gòu),將噴嘴內(nèi)流道聯(lián)合外部噴霧場(chǎng),采用Gambit軟件建立幾何模型,并進(jìn)行網(wǎng)格劃分,在近壁面區(qū)域增加邊界層網(wǎng)格,如圖2所示。

        圖1 內(nèi)混式空氣霧化噴嘴簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)

        1.2 數(shù)值計(jì)算參數(shù)設(shè)置

        噴嘴內(nèi)部模擬的兩相流模型為流體體積函數(shù)模型,設(shè)置空氣為第一相,水為第二相,氣液間的表面張力系數(shù)為0.073 N/m。湍流方程采用RNGk-?

        圖2 幾何模型及網(wǎng)格劃分

        兩方程湍流模型,壓力速度耦合方式采用PISO算法。由于氣體沿程損失和局部損失較大,且實(shí)驗(yàn)無(wú)法測(cè)量噴嘴進(jìn)氣孔入口的實(shí)際壓力,因此采用氣流量換算得到氣體速度,并作為速度入口邊界條件。其中氣流量采用公式(1)[3]計(jì)算,公式由相同噴嘴實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到。液體壓力損失相對(duì)較小,因此進(jìn)水口采用壓力入口邊界條件。噴霧場(chǎng)出口采用壓力出口邊界條件,為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.325 kPa??紤]到內(nèi)混式空氣霧化噴嘴的實(shí)際應(yīng)用壓力范圍,供氣壓力和供水壓力均在0.3~0.7 MPa間取值。

        (1)

        式中,Qair為噴嘴氣流量,L/min;pair為供氣壓力,MPa;pL為供水壓力,MPa。

        1.3 數(shù)值模擬結(jié)果與分析

        圖3是在不同氣液壓力比α下,噴嘴內(nèi)外部流場(chǎng)的氣液兩相分布圖。

        圖3 不同α下氣液兩相體積分?jǐn)?shù)

        由圖3可知,在氣流的沖擊破碎下,液體迅速霧化,液核在很短的距離內(nèi)就已經(jīng)消失。其中液核為未受氣流擾動(dòng)的連續(xù)液體核心,流動(dòng)狀態(tài)類似于單相射流的勢(shì)核。隨氣液壓力比增大,液核長(zhǎng)度明顯縮短,液體一次霧化效果更好。當(dāng)α=1.6時(shí),噴嘴出口處已經(jīng)不存在液核,即在噴嘴內(nèi)部液體已經(jīng)充分一次霧化,有利于形成粒徑更小的噴霧。

        將圖3采用專業(yè)圖像處理軟件Image Pro Plus處理,可以得到噴嘴霧化錐角。如圖4所示,隨氣液壓力比增大,氣體擾動(dòng)作用增強(qiáng),液體一次霧化更充分,噴嘴出口噴霧擴(kuò)散角度更大,噴霧覆蓋范圍變廣,霧化效果更好。

        圖4 α對(duì)噴嘴霧化角的影響

        圖5和圖6為不同氣液壓力比下,噴嘴出口截面處的速度分布圖和氣液兩相體積分?jǐn)?shù)分布圖。對(duì)照兩圖可知,隨氣液壓力比α的增大,雖然中間液核速度幾乎相同,但液核周圍速度有明顯的增大,即氣液間相對(duì)速度增大,氣體擾動(dòng)作用增強(qiáng),中間液核的直徑也減小明顯,噴嘴內(nèi)部液體一次霧化更充分。并且噴嘴出口氣液混合物的速度更大時(shí),下游的噴霧二次破碎作用也會(huì)更強(qiáng),形成更小粒徑的噴霧。

        圖5 α對(duì)噴嘴出口速度的影響

        圖6 α對(duì)噴嘴出口氣液體積分?jǐn)?shù)的影響

        2 噴霧效果實(shí)驗(yàn)

        為了驗(yàn)證噴嘴內(nèi)部流動(dòng)狀況對(duì)噴嘴下游霧化效果的影響,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量相應(yīng)氣液壓力比下的噴嘴霧化錐角和霧滴粒徑。霧化錐角采用高速攝像儀進(jìn)行拍照,并由專業(yè)圖像處理軟件Image Pro Plus處理,如圖7所示。在噴嘴下游50 cm處,通過(guò)馬爾文激光粒度分析儀測(cè)量噴霧的霧滴粒徑。噴嘴霧化錐角和霧滴粒徑實(shí)驗(yàn)結(jié)果均記錄在表1中。

        圖7 不同氣液壓力比噴嘴霧化錐角實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        氣液壓力比α霧化錐角D50 /μmD[4,3]/μmD[3,2] /μm0.6253443802380.8271641841291.02793103761.2287482521.4306269441.632333823

        由表1可知,隨氣液壓力比的增大,噴嘴霧化錐角也相應(yīng)增大,雖然數(shù)值模擬結(jié)果比實(shí)驗(yàn)值偏大,但基本變化趨勢(shì)一致。同時(shí)隨氣液壓力比的增大,噴嘴內(nèi)部流動(dòng)狀況越好,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的霧滴粒徑也越小,噴嘴的霧化效果改善,說(shuō)明噴嘴內(nèi)部流動(dòng)狀況對(duì)于下游噴霧發(fā)展具有較大影響。

        3 結(jié) 論

        (1) 隨氣液壓力比增大,液核長(zhǎng)度明顯縮短,液體一次霧化效果更好,并且噴嘴出口氣液混合物的速度也更大,噴嘴內(nèi)部流動(dòng)狀況更好,與實(shí)驗(yàn)測(cè)得霧滴粒徑更小結(jié)果一致。

        (2) 隨氣液壓力比增大,噴嘴霧化錐角也增大,霧滴覆蓋范圍更廣。模擬得到的霧化錐角比實(shí)驗(yàn)值偏大,但基本變化趨勢(shì)是一致的。

        (3) 研究結(jié)果顯示,噴嘴內(nèi)部流動(dòng)狀況對(duì)于下游噴霧發(fā)展具有較大影響。噴嘴內(nèi)部流動(dòng)狀況越好,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的霧滴粒徑也越小,說(shuō)明噴嘴的霧化效果越好。

        猜你喜歡
        效果實(shí)驗(yàn)
        記一次有趣的實(shí)驗(yàn)
        微型實(shí)驗(yàn)里看“燃燒”
        按摩效果確有理論依據(jù)
        做個(gè)怪怪長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)
        迅速制造慢門虛化效果
        抓住“瞬間性”效果
        模擬百種唇妝效果
        Coco薇(2016年8期)2016-10-09 02:11:50
        NO與NO2相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
        實(shí)踐十號(hào)上的19項(xiàng)實(shí)驗(yàn)
        太空探索(2016年5期)2016-07-12 15:17:55
        3D—DSA與3D—CTA成像在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤早期診斷中的應(yīng)用效果比較
        亚洲综合日韩中文字幕| 先锋中文字幕在线资源| 日本丰满熟妇hd| 另类专区欧美在线亚洲免费| 亚洲天堂免费一二三四区| 男女调情视频在线观看| 亚洲香蕉成人av网站在线观看 | 大奶白浆视频在线观看| 国产顶级熟妇高潮xxxxx| 国产成人亚洲综合一区| 日韩精品少妇专区人妻系列| 开心五月天第四色婷婷| 亚洲 另类 日韩 制服 无码| a观看v视频网站入口免费| 久久久亚洲精品蜜臀av| 久久久亚洲熟妇熟女av| 性色做爰片在线观看ww| 精品国产福利在线观看网址2022| 少妇被日到高潮的视频| 亚洲av五月天一区二区| 岳好紧好湿夹太紧了好爽矜持| 欧美成人专区| 中文字幕被公侵犯的丰满人妻| 亚洲大尺度无码无码专区| 日本熟妇色xxxxx欧美老妇| 91亚洲国产三上悠亚在线播放| 中文字幕一区二区三区综合网| 欧美老妇交乱视频在线观看| 精品人人妻人人澡人人爽牛牛| 噜噜噜色97| 婚外情长久的相处之道| 爆乳熟妇一区二区三区霸乳| 综合网五月| 国产麻豆国精精品久久毛片| 亚洲人成网站色7799| 精品国产制服丝袜高跟| 中文熟女av一区二区| 日本激情网站中文字幕| 久久99热久久99精品| a午夜国产一级黄片| 一本之道日本熟妇人妻|