液流冲击圆盘铺展及破碎特性的研究

针对难以确定制取铁合金一定粒径下的工艺参数,基于飞溅板雾化原理,引入圆盘边缘处液膜厚度和流速为中间变量,将全过程分为圆盘内铺展和圆盘外破碎两个连续阶段,在圆盘内液膜铺展阶段建立气-液两相流数学模型,在圆盘外液膜破碎阶段建立液膜表面扰动波数学模型,研究了液流流速、液流直径和圆盘直径对液膜铺展及破碎特性的影响规律.结果表明,当介质为Sn-58Bi,液流流速为3 m/s,圆盘直径为200 mm,改变液流直径为50～100 mm时,形成液滴直径为7.5～10 mm;液流直径增加或圆盘直径减小时,破碎形成的液滴直径增大;液流流速增加时,液膜破碎时刻提前,对液滴直径的影响较小.     

垂直旋转圆盘边缘液体滑移率及液柱形态

旋转圆盘表面液体与壁面之间存在切向相对滑移,液体的转速并不等于圆盘转速.利用高速摄影拍摄圆盘边缘液体形态,用软件Image J测量了液体的滑移率及液体头液滴与液柱的直径比.分析发现,垂直旋转圆盘不同区域的液体滑移率不同,随转速增加,各区域滑移率趋向相同,为10％～13％.圆盘表面的波动、边缘液体的形态会影响液体滑移率的...     

固体火箭发动机喷管化学烧蚀的动态数值模拟

为分析固体火箭发动机喷管的化学烧蚀过程,准确预测喷管壁面烧蚀率,在Fluent平台上采用UDF二次开发方法,结合壁面化学反应模型和动网格技术建立了动态烧蚀模型,实现了喷管型面衰退和内流场变化的双向耦合作用.针对推进剂中不同Al质量分数的工况,利用动态烧蚀模型对70-lb BATES发动机喷管的二维非定常流固热耦合过程进行了数值仿真计算,论证了模型的准确性.结果表明：烧蚀率计算值与试验值基本一致;烧蚀率随推进剂中Al质量分数的增加而降低;动态烧蚀模型能更准确地预测喷管壁面烧蚀率;型面衰退改变了喷管流场,在喉部附近产生了更高的压强和温度;采用动态烧蚀模型计算的喷管在喉部壁面附近的H2O和CO2的浓度更高.     

甩油盘雾化实验台开发和验证

甩油盘是中小型航空发动机常用的燃油喷射装置,为后续甩油盘结构改进和燃烧室性能测试提供了参考和依据,该文开发了甩油盘雾化实验台,由供水系统、旋转系统、通风系统、测试系统、控制系统和数据采集系统组成。对供水压力、供水流量以及旋转系统振动值等关键运行参数进行监测与分析,结果表明:该实验台可以获得可靠的高精度实验数据。基于相位Doppler粒子分析仪(phase Doppler particle analyzer, PDPA)测试了某型甩油盘粒径数统计,以及Sauter平均直径(Sauter mean diameter, SMD)随转速的变化规律。结果表明:该型甩油盘粒径符合正态分布; SMD随着甩油盘转速的增加逐渐减小,在12 000 r/min后基本维持在41μm。实验结果与已有文献结论相一致,进一步表明了该试验台的可靠性。     

多级孔板提高井筒气体携液能力实验研究

气井生产时,井底积液会影响气井产量,甚至导致气井停产。加入泡沫剂、更换小直径油管或氮气举升等措施排出井底积液是保证气井生产的重要手段,但造成液体回流的井筒结构并没有变化。改变适合于单相流体的均一井筒结构,降低气液两相流中液体在井筒的回流,提高气体携液能力,形成适用于气液两相流的井筒结构,可以改善气井生产。实验设计了安装于管筒内的类似于倒置漏斗形的多级孔板装置,以井底气体为动能,借助“爬楼梯”原理,利用孔板减少或阻止液体回流,使液体通过多级孔板逐级上升;实验利用气体压缩机提供气源,测试了不同气体流速下,加入孔板对于气体和泡沫携液能力的影响。实验表明,在管筒内加入液体回流限制装置,大幅度地提高了管筒的气体携液能力和排液效果,减少了管筒液体回流量,降低了气体排液和泡沫排液的气体流速临界值。多级孔板可用于气井增产,能够提高气体携液能力,提高泡沫携液效果,降低泡沫剂的使用量和井底残液,但在实际生产中气体流量和装置的匹配性,还有待于在现场试验中进一步验证和优化。     

柴油机高速油柱的三维不稳定雾化理论

针对柴油机喷雾的特点，提出高速油柱的不稳定扰动波应采用三维高阶理论，推导了考虑柴油粘性后的弥散关系式，据此对高速油柱的雾化机理进行了分析。     

雾化蒸发法处理Vc废液的研究

研究了雾化蒸发法处理Ｖｃ废液的可行性。模拟试验结果表明：对Ｖｃ废液的总固体去除率为８６％～８９％，色度和ＣＯＤ去除率分别达到９８％和９０％左右．该法具有工艺简单、占地面积小、运行费用低等特点。     

电弧喷涂系统中几个问题的探讨

借助流体力学、空气动力学及燃烧空气动力学，建立了电弧喷涂系统中管路气体的数学模型．介绍了几种电弧喷涂的结构形式，提出了电弧喷涂的雾化机理，以及提高雾化能力的一些措施．