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《四川大学》 2001年
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气雾两相受限射流特性的研究

雍炼  
【摘要】:射流是流体运动的一种重要类型,被广泛应用于航天、动力、自动控制等各行各业。由于射流的强湍动性,它对强化热、质传递过程尤其是外扩散控制的传递过程非常有效。基于这一点,气雾两相射流体系作为一种快速、高效的反应方式在化学反应工程中也有着广泛的应用前景。而本文作为整个两相流反应体系研究的一部分,重点对气雾两相受限射流特性从理论分析计算和实验测定两个方面进行了研究和探讨。  本文采用自由射流理论,结合单颗粒动力学方程建立了求解气雾两相受限射流场的理论模型。计算结果表明:有限空间中的紊动射流在射流锥内具有与自由射流相似的特征,即流动中射流边界线性扩展,满足be=εx,ε值与自由射流中的经验参数0.114较为一致;有限空间中的射流仍会卷吸周围流体,与自由射流不同的是,它卷吸的流体来自于射流下游在真空抽吸口处的分离回流;超声波产生的雾滴粒径小,加速快,如在射流中心处速度为140m/s的地方加入5μm的雾滴,在10mm的距离内雾滴速度就可从0加速到11Om/s;射流场中的雾滴浓度沿射流方向不断增大,中心处浓度最低,边界处浓度最大;射流出口速度越大,则雾滴浓度越低;射流锥面内的雾滴卷吸量沿射流方向线性增加;射流在真空抽吸口处的分离半径随抽吸位置的变化而改变,抽吸越靠近喷嘴,则分离半径越小。  为此构建了一套气雾两相受限射流的实验研究装置,并由激光多普勒测速仪测定了在不同气体射流速度条件下的雾滴速度场。实验结果表明:模型计算值与实验值吻合较好,该模型能较好的体现有限空间中的气雾两相射流特性。借助理论模型,对射流出口气速、超声波雾化量及雾滴粒径对流场中力学参数的影响进行了数值模拟,并对模拟结果做出了合理的分析与讨论。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TQ021

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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1 雍炼;气雾两相受限射流特性的研究[D];四川大学;2001年
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