柴油、甲醇水、三相乳化液雾化特性的数值模拟

采用Fluent数值计算方法模拟柴油、甲醇、水三相乳化液基于压力雾化喷嘴的喷雾特性,得到其喷雾的粒子轨迹与粒子速度矢量图.研究喷嘴启喷压力、喷嘴直径及环境压力等参数对柴油、甲醇、水三相乳化液喷雾特性的影响,为柴油、甲醇、水三相乳化液的应用提供了一定的指导意义.     

乳化剂和分散相含量对乳化液黏度的影响

采用旋转黏度计分别测量了当乳化剂和分散相的质量分数变化时,柴油-甲醇-水三相乳化液以及柴油-水二相乳化液的黏度.实验发现,乳化剂和分散相的质量分数均对乳化液黏度有影响:当乳化剂的质量分数小于4.8%时,柴油-甲醇-水三相乳化液的黏度均大于柴油-水二相乳化液的黏度;当乳化剂的质量分数大于4.8%时,若分散相质量分数小于20%,三相乳化液的黏度小于二相乳化液的黏度,若分散相质量分数大于20%,则三相乳化液的黏度大于二相乳化液的黏度,且随着分散相含量的增加,两者的黏度差也增大;就柴油-甲醇-水三相乳化液而言,即使分散相的质量分数相同,若甲醇和水的比例不同,其黏度也有差异;乳化剂含量对乳化液黏度的影响要小于分散相含量的影响.     

柴油、甲醇和水三组元乳化液滴微爆过程的研究

分别采用激光全息摄影技术和高速数字摄影技术观察了柴油、甲醇和水乳化液喷雾在高温高压（773K，3．1MPa）环境中发生微爆现象的瞬间和全过程，证实了微爆现象的存在．由于微爆机理的复杂性，尚难以用数学方法准确描述该过程．实验分析表明：若环境温度处于“最佳温度”范围内，乳化液滴表面首先形成“无水层”，液滴内部形成一个水滴的概率很小，可能形成几个相对较大的水滴，只要其中一个较大水滴的蒸汽压力大于液滴的表面张力和环境压力之和，液滴就有可能发生微爆，微爆不仅与液滴直径、组分的质量分数和组分间的沸点差等乳化液的本身特性有关，而且环境温度和压力的影响也不容忽视．该研究可以为乳化液喷雾微爆过程的数学模拟提供参考．     

环形管道的阻力计算及模拟分析

环形管道具有结构紧凑、传热面积大、流动性好、传热系数高等显著优点,已经得到了广泛的应用.首先,对环形管道的阻力特性进行分析计算,分析了雷诺数、环形管道间隙、当量直径对阻力系数的影响,发现对于某给定的环形管道,其阻力系数与其对应的雷诺数的乘积为常数,其值约为96.其次,用Fluent软件对环形管道内部流场进行数值模拟,发现环形间隙内流体沿着管道流动方向压力逐渐降低,并且伴随有流速在小范围内升高.     

风力机叶片设计方法的研究

研究了经典动量-叶素理论和修正后的动量-叶素理论两种风力机叶片设计方法并进行了比较,对修正的动量-叶素理论计算的参数进行拟合,以某型号风力机为例,运用Matlab编程功能,引用设计范围更广的风力机翼型专用软件XFOIL,研究表明:拟合前后的弦长和扭角差异主要在靠近叶根部分;修正的动量-叶素理论相对于经典动量-叶素理论计算的轴向诱导因子,主要区别在于叶根和叶尖部分,切向诱导因子的影响非常小。     

喷油泵转速变化对乳化液喷雾特性的影响

采用高速摄影技术,研究了压力雾化喷嘴对甲醇、水和柴油多组元乳化液的雾化特性.结果表明:当实验工质为乳化液时,提高喷油泵的转速,喷油器喷嘴的有效喷射压力随之上升,喷雾贯穿速度提高,喷雾锥角增大,喷雾的持续时间增长;乳化液和柴油的喷雾有一定的差异,即柴油的喷雾锥角比乳化液的大,喷油器的嘴端压力比乳化液的小,喷雾持续时间也比乳化液的短.