諧振腔式聲能霧化噴嘴的研究.pdf

1、噴嘴技術(shù)的應(yīng)用范圍幾乎包含所有工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及人們的日常生活。作為必備組件在燃燒裝置上的應(yīng)用尤為重要。以往對(duì)于新型的流體動(dòng)力式超聲波霧化噴嘴研究表明:這類噴嘴的霧化粒徑小（小于50μm）且分布均勻性好，對(duì)實(shí)現(xiàn)低氧燃燒、減少煙氣中煙塵和氮氧污染物的排放有實(shí)質(zhì)性的意義。因此本文以諧振腔式聲能霧化噴嘴為研究對(duì)象，通過(guò)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，利用FLUENT軟件對(duì)其流場(chǎng)、聲場(chǎng)以及霧化性能進(jìn)行多參數(shù)的數(shù)值模擬，通過(guò)霧化性能的變化規(guī)律分析了其霧化

2、機(jī)理。
　　研究首先基于哈特曼發(fā)聲哨的原理設(shè)計(jì)了諧振腔式聲能霧化噴嘴。通過(guò)對(duì)噴嘴高速射流流場(chǎng)和聲場(chǎng)模擬，分析了諧振腔式聲能霧化噴嘴的流場(chǎng)特性和發(fā)聲機(jī)理。計(jì)算結(jié)果表明:將諧振腔放置于“不穩(wěn)定區(qū)間”時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)聲波;壓比和沖擊距離是影響強(qiáng)聲波產(chǎn)生的主要因素。本文的計(jì)算在沖擊距離為7.5mm，壓比為3.5時(shí)產(chǎn)生了10kHz左右的聲波，達(dá)到了利用高速氣流激發(fā)腔體振動(dòng)而產(chǎn)生聲波頻率在10kHz左右的設(shè)計(jì)要求。
　　在流場(chǎng)和聲場(chǎng)模擬結(jié)果的

3、基礎(chǔ)上，本文又進(jìn)行了諧振腔式聲能霧化噴嘴的霧化模擬，并通過(guò)霧化粒徑分布情況及液滴SMD分析了噴嘴的霧化性能。結(jié)果表明:諧振腔的存在大大提高了噴嘴的霧化效果;液體入射角、沖擊距離、諧振腔的深度以及氣液比對(duì)噴嘴的霧化效果有著不同程度的影響，其中液體入射角、沖擊距離產(chǎn)生的影響尤為明顯。本文計(jì)算在入射角為35.26°、沖擊距離為7.5mm時(shí)達(dá)到了最好的霧化效果，得到的液滴SMD為10μm左右。
　　最后基于噴嘴流場(chǎng)的振蕩特性和液滴的振蕩特