水在气体辅助雾化喷嘴内特性的数值模拟开题报告
2020-06-11 22:46:21
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本课题是研究水在气体辅助雾化喷嘴内特性的数值模拟,气体辅助雾化喷射模型,为了加速液膜的破裂,喷嘴经常会添加上辅助空气,液体通过喷座的作用形成液膜,空气则直接冲击液膜以加速液膜的破碎。目前国内外关于对气体辅助雾化喷嘴的研究极少,故而迫切需要对其进行完善的研究。首先对喷雾降温传热传质过程进行分析,建立液滴群与空气热质交换的平衡方程,以及单个液滴与空气传热传质的数学模型。通过数学模型分析影响传热传质过程的主要因素,并建立数学模型作为数值模拟的基础,通过理论对数值模拟中模型的选择提供了指导。空气辅助雾化模型不包含内部气体的流动,必须把喷嘴内的空气流动设定为边界条件,而空气流动可看作一般的连续相的流动,不需要做特别的处理。本文通过ANSYS软件对喷淋塔内部流场及温度场的数值模拟与研究。
数值模拟可分为三个部分:
(1)前处理模块:DM建立模型、mesh网格划分
(2)分析计算模块:Fluent模拟计算
(3)后处理模块:云图的生成
实验以水和空气作为实验介质,研究水在辅助雾化喷嘴内的特性。利用对照参数法,分别改变模型的各个参数,观察由于参数的变化对降温冷却以及液滴平均直径的变化的影响。实验中所改变的参数如下:
角度 |
20#176; |
25#176; |
30#176; |
35#176; |
40#176; |
速度 |
80m/s |
90m/s |
100m/s |
110m/s |
120m/s |
流量 |
0.04kg/s |
0.045kg/s |
0.05kg/s |
0.055kg/s |
0.06kg/s |
外径 |
0.002m |
0.003m |
0.004m |
0.005m |
0.006m |