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高温横流燃气喷雾掺混的数值研究
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:《工程热物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ027.3[化学工程]
  • 作者机构:[1]西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,西安710049, [2]西安交通大学化学工程与技术学院,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金创新研究群体科学基金(No.51121092)
中文摘要:

高温高压条件下受限空间内旋流喷雾与横向气流的掺混规律尚不清楚,本文对圆形通道内高温燃气与旋流喷雾掺混蒸发过程进行了三维数值模拟,探究流场特征与掺混规律,研究增强流场掺混效果的方法。研究结果表明,四喷嘴周向均匀布置可以使雾化液滴群较均匀的充满掺混空间。相邻喷嘴中间区域液滴群浓度较高,气相温降较大。靠近壁面区域出现多组小尺度的旋涡对结构,小尺度涡结构的发展是促进掺混蒸发过程的主要方式。喷嘴雾化锥角、轴向倾角、切向倾角影响雾化液滴滞留时间及喷雾轴向贯穿深度,进而对掺混效果有较大影响,选择适中的喷嘴雾化角及入射角有利于流场掺混均匀。

英文摘要:

In a confined space with high pressure and temperature,the mixing characteristics of pressure-swirl spray in the crossfiow are unclear.In this work,the mixing process of pressure-swirl spray in the overheated gas crossfiow in a pipe was studied numerically.In order to put forward proper method to enhance mixing efficiency,flow behaviors and mixing regularities were investigated here.The results show that spray droplets swarm can fill up the mixing space uniformly with four nozzles equally distributed on circumference.At the central regions between each two adjacent nozzles,the concentration of droplets swarm is high and the temperature is low.Near the pipe wall,pairs of vortices with small scale occur.The evolution of vortices with small scale is the main way to improve droplets evaporation and uniform mixing.Spray angles,axial injection angles and tangential injection angles of nozzles have significant influences on the droplets residence time and depth of penetration.Hence,those angles play important roles on the mixing efficiency.A favorable mixing can be achieved with appropriate spray angle,axial injection angle and tangential injection angle of spray nozzles.

同期刊论文项目
期刊论文 213 会议论文 205 专利 29 著作 7
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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026