风琴管自振空化喷嘴的设计原理

利用瞬态流理论和水声学原理分析了风琴管自振空化射流喷嘴的工作原理,推导了风琴管谐振腔的固有频率计算公式,得出了谐振腔基本结构的设计模式.研究表明,风琴管自振空化喷嘴的设计需运用理论和实验的方法进行.风琴管谐振腔的直径和长度是影响谐振腔流体共振的重要因素,需通过试验确定.     

前混合磨料水射流除鳞喷嘴混合腔内部流场

基于计算流体动力学多相流混合物模型,应用FLUENT软件对前混合磨料水射流除鳞喷嘴高压水与磨料混合腔内部流场进行数值模拟.比较了不同进料方式对流场均匀性的影响.分析了两侧为高压水入口条件下,磨料入口直径、高压水入口直径、高压水入口位置和角度以及收缩段锥角对流场混合均匀性的影响,得到了影响混合腔内部流场混合均匀性的合理结构参数.数值计算结果表明:入口速度一定的条件下,磨料中进式喷嘴混合腔的混合均匀性优于磨料侧进式喷嘴混合腔.随磨料入口和高压水入口直径增加,混合腔出口的射流速度均增加,但随高压水入口直径增加导致出口磨料浓度呈先增后减的趋势,磨料入口与高压水入口合理的质量流量比值约为3∶4,两侧高压水入口位置对流场混合均匀性影响较小,高压水入口角度和收缩段锥角均为30°时流场性能更佳.     

实体PDC钻头流场数值模拟与实验验证

利用计算流体动力学技术对聚晶金刚石(PDC)钻头(型号为BK432)的三维湍流进行了数值模拟。模拟中考虑了钻头的切削齿和射流喷嘴对流场的影响。流场的网格划分采用局部加密的混合网格形式，保证了计算精度和运算速度。流场的三维模拟结果揭示了钻头流场存在低速区、回流区和滞流区域，为钻头水力结构优化分析奠定了理论基础。为了对数值模拟的结果进行检验，建立了PDC钻头流体测试实验台架，利用粒子成像测速技术对PDC钻头4个喷嘴的出口流场进行了测试。将测试的喷嘴轴向速度与数值模拟结果进行了对比分析，两者吻合较好。     

喷射角度和喷嘴数对旋流冷却流动与传热特性的影响

针对喷射角度和喷嘴数影响旋流冷却流动和传热特性的问题,采用数值方法进行了研究。研究时冷气通过不同的喷嘴进口进入旋流腔并经旋流腔出口流出,当变化喷嘴数时,保持喷嘴进口在轴向上均匀分布。研究结果表明:冷气从喷嘴射入旋流腔,冲刷壁面并与轴向主流强烈混合,形成了高传热区域;换热强度在轴向和周向沿下游逐渐减弱,高传热区域在下游向出口偏移。喷射角度远离90°时,冷气旋流运动减弱,传热强度减小;随着喷嘴数的增多,冷气喷射速度减小,高传热区换热强度减小,冷气周向速度和靶面传热强度分布更为均匀;平均努塞尔数随着喷射角度和喷嘴数的增大而先增大后减小,在喷射角为90°、喷嘴数为9时平均努塞尔数最大;总压损失系数随着喷射角度和喷嘴数的增大而增大。与简单圆管旋流冷却模型相比,喷射角为90°、喷嘴数为9的旋流腔结构的换热特性更加优良。     

磨削钻头沟槽用砂轮截形的简化研究

本文以获得麻花钻直线切削刀为前提,对钻头的螺旋槽截形进行了理论分析,推导出了螺旋槽理论截形的数学模型,在IBM-PC-88微型计算机上得到了麻花钻螺旋槽的理论截形曲线.同时还用非线性回归法将该曲线拟合为一个圆的方程,并由此优化了砂轮的最佳安装角,从而达到了简化钻沟磨床砂轮修正机构的目的.该方法已被用于一种钻头沟槽磨床的设计中.     

增湿型空冷器喷嘴布置方式及热工特性实验

针对空冷机组在夏季高温天气不能满发的问题,采用喷雾增湿以降低入口空气的干球温度,选用波纹板式增湿型空冷器进行喷嘴布置方式、降温特性、空气侧与热水侧阻力、传热特性实验研究．对TF6喷嘴不同布置方式对空气降温效果与热水降温效果影响进行比较,选定了较优的500mm×500mm布置方式进行实验,并得到了此布置方式下TF6喷嘴喷雾波纹板式空冷器阻力降关联式和换热系数关联式．通过对喷嘴喷雾降温特性的研究,拟合得到接触系数与空气质量流速和水汽比关联式．通过对空气侧换热量精度（±4．949％）的分析,证明本实验装置和实验方法是可靠的．     

内混式两相流喷嘴的雾化特性

利用水和石蜡为介质分别研究内混式两相流喷嘴的流量和雾化特性.两相流喷嘴用水为液相工质研究内混式两相流雾化喷嘴的流量特性,得到内混式两相流喷嘴内气液两相压力、流量的相互影响关系.并利用石蜡和燃料油在温度180℃下性质的相近性,用溶蜡法研究雾化效果的影响因素,通过改变气压、气液质量比研究雾化效果和喷雾场粒径分布的影响规律,为喷嘴的设计和应用提供重要的指导意义.通过研究发现当气液质量比超过0.12时,其对雾化效果的影响趋于稳定,当气相压力达到0.35 MPa后,雾化粒径基本稳定在75～80μm.     

喷嘴雾化粒径的实验研究

为了提高喷嘴的雾化效果,利用相位多普勒粒子分析仪对３种新型的喷嘴进行了测试,并根据结果分析了喷头、混和管的影响及这３种喷嘴的性能。实验发现,为改善喷嘴雾化,除了要增加气液两相的相对速度以增大气动力外,还要提高液喷嘴的出口速度以增强对撞力。     

一种新型造雪核子器的数值模拟研究

基于造雪机核心部件核子器，建立了核子器物理模型与内流域模型，利用数值模拟方法对核子器的内流场进行了计算，针对该核子器重要参数混合室长度、核子器出口直径的变化，首先采用VOF模型研究了核子器内部气液两相分布情况，并使用DPM模型研究了上述参数对核子器雾化粒径的影响，分析了雾化粒径大小及其出现频率的规律，研究核子器受关键几何参数的影响规律，为核子器结构优化提供科学依据。模拟结果表明：核子器混合室长度对其雾化效果有较大的影响，出口直径对其雾化效果有一定的影响，该核子器达到较好雾化效果的结构为混合室长度30 mm、出口直径1.1 mm。     

天然气汽车改装中CNG喷射器喷嘴孔径的确定

在压缩天然气汽车(CNGV)的改装过程中,CNG喷射器喷嘴孔径这个工艺参数,极为关键却又难以把握。为了提高安装作业的效率及精度,探究出一种能辅助安装者更快更准地确定所需孔径的方法,提出了以模糊模式识别原理的算法,根据待改装车辆的发动机功率、行驶总里程和当前火花塞使用中的行驶里程这3个指标,对喷嘴孔径的尺寸进行识别,以实现在CNG系统安装前对孔径进行确定。在MATLAB中对该算法进行验证时,发现采用随机性更好的分组抽样且对算法的数据运算过程进一步匹配修正后,孔径的识别精准性显著提高。经过与此前的实际安装记录数据的核对,最终证实了该算法的可行性及准确性。