摘要：基于脉冲等离子体的电热化学发射是一种新概念超高速发射技术,脉冲等离子射流的喷嘴直径对其扩展特性影响较大。为研究喷嘴直径的变化所带来的影响,建立了等离子射流在大气中扩展的非稳态二维轴对称模型,根据等离子射流在大气中扩展的特点设计了计算区域,并对计算域进行了网格无关性验证。选用Fluent软件对等离子射流自由喷射进行了数值模拟,设计了等离子发生器并开展了实验研究,验证了模型的合理性。针对5 mm、6 mm、7 mm三种喷嘴直径,数值分析了等离子射流扩展特性及特征参数变化规律。结果表明:等离子射流在大气中扩展时,喷嘴附近流场参数变化比较剧烈,后期随着喷射时间的推移逐渐衰减;喷嘴直径越大,Taylor空腔的扩展能力越强,初期主要表现在径向扩展,而后期主要表现在轴向扩展;同时扩展过程中压力呈现高低压相间分布的规律,等离子射流与空气的掺混现象也在增强,等离子体射流的Taylor空腔破碎加剧,说明等离子射流扩展稳定性随着喷嘴直径的增大受到了影响。

摘要：为提高喷雾降尘效率,以改善作业环境,有必要研究喷嘴直径与降尘效果间的关系。基于自行设计的喷雾降尘试验系统,采用马尔文实时高速喷雾粒度分析仪、高速摄像仪及粉尘浓度测定仪对不同直径喷嘴的雾化特性参数和降尘效率进行测定。结果表明,在相同喷雾压力下,随着喷嘴直径的增大,全尘降尘效率持续增加,而呼吸性粉尘降尘效率先增加后减小,并在喷嘴直径为1.5 mm时达到最大值;在耗水量相同的情况下,随着喷嘴直径的增大,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均下降。在井下喷雾降尘中,当耗水量不受限制时,为同时确保全尘和呼吸性粉尘降尘效率,宜选择直径为1.5 mm的喷嘴;当耗水量受限制时,宜选择直径为1.2 mm的喷嘴。

摘要：以燃料电池用氢气引射器为研究对象,通过建立引射器内部流场CFD仿真模型,研究了喷嘴直径Dt、喷嘴角度φ和混合室直径D等结构参数对引射器性能的影响规律。结果表明,在不同功率段,结构参数对引射器性能的影响规律不同。在低功率段,引射比随着喷嘴角度的增大而显著增大,在高功率段,引射比随着喷嘴角度的增大而减小。混合室直径D对引射性能的影响则相反,在低功率段,引射比随着混合室直径的增大而减小,在高功率段,引射比随着混合室直径的增大而增大。基于上述影响规律,形成了引射器关键参数设计选取方法,并给出了参数优化设计区间。

摘要：在实际工况中,高压喷嘴存在横向移动的速度,使得射流对土体的冲埋深度难以预测,导致海缆表面覆盖物清理不完全。针对此问题,建立了优化后的流场与冲埋深度预测理论模型,利用数值仿真对模型进行了验证。首先,建立了一种喷嘴流场优化模型,阐述了冲埋深度的预测方法;其次,建立了水射流破土数值仿真模型,选取射流压强、喷嘴直径、喷嘴横移速度以及土壤剪切强度4种控制参数,分析了不同参数对冲埋深度的影响。结果表明,随着射流压强、喷嘴直径的增大,冲坑深度逐渐增大;随着喷嘴横移速度和土体剪切强度的增加,冲坑深度逐渐减小。最后,理论结果和仿真结果进行对比,两者误差在允许范围之内。该模型可在一定程度上解决冲埋深度难以预测的问题,可为工程应用提供指导。

摘要：研究了喷油器喷孔形状、喷孔流量和喷雾锥角对发动机燃烧及性能的影响.结果表明:锥形喷孔(Ks形状)的喷油器具有较高的流量系数和较长的贯穿距,能够改善柴油机的雾化质量,从而提高指示热效率并降低颗粒物排放;同时,相对较长的燃油贯穿距和较短的喷射持续期在发动机高负荷时的作用更为显著.喷油器垫圈厚度(喷嘴凸出高度)对油束在燃烧室中的合理分布影响很大,喷雾锥角越大,为达到最佳性能需要的垫圈越薄,反之亦然.最后,对发动机的整体效率进行了分析,结果表明:喷雾锥角为146°的喷油器与厚度为2.0 mm的垫圈组合,在保持较高发动机效率的同时,能够实现最低的发动机NOx排放,降低选择性催化还原(SCR)系统中的尿素消耗,实现最低的总液体消耗量,从而降低发动机的总运行成本.

摘要：为提升固态流化开采中喷嘴对天然气水合物的射流破碎效率,推动固态流化开采规模化、商业化应用,基于CFD和现有单喷嘴射流破碎实验结果,开展了射流压力、收缩段长度和喷嘴直径对锥直形单喷嘴射流速度分布的影响规律研究,并建立了固态流化单喷嘴破碎水合物深度预测新模型。研究结果表明:(1)锥直形喷嘴射流核心段长度与喷嘴直径呈正相关关系,而与射流压力、收缩段长度无关;(2)射流基本段速度衰减与喷嘴直径和射流压力呈负相关,而与收缩段长度无关。进一步结合非成岩水合物临界破碎速度方程,初步建立了极限破碎深度随单喷嘴直径和射流压力变化的数学模型,并基于单喷嘴射流破碎实验结果进行了模型验证与修正。结论认为:(1)建立的极限破碎深度模型是正确的,修正后模型的计算结果与实验值的最大偏差为7.7%,能够满足固态流化实际工程对水合物破碎的要求;(2)建议开展组合喷嘴极限破碎深度模型研究,分析多个喷嘴组合情况下布置夹角和布置间距对极限破碎深度的影响,最终形成一套水合物高效破碎工具设计方法。

摘要：为简化摇臂式喷头结构、提高其水力性能,通过负压反馈技术设计了一种双喷嘴射流喷头,包括射流元件、主副喷管、旋转密封机构等,其主副喷管长度分别为5.6 mm和4.8 mm、喷头仰角为30°,左右喷管里产生的间歇脉冲水流能够驱使喷头步进式全圆旋转。在0.20、0.25、0.30、0.35 MPa进口压力下,以射程、平均喷灌强度和喷灌均匀度为评价指标,通过加权评分法,对比了4种不同主副喷嘴直径组合(4 mm×3 mm、4 mm×4 mm、5 mm×4 mm和5 mm×5 mm)射流喷头与摇臂式喷头的水力性能。结果表明:在上述4种进口压力下,主副喷嘴直径分别为5 mm和4 mm时的射流喷头综合性能最好,其水量分布呈“三角形”,射程在13.2~13.7 m之间,平均喷灌强度在3.81~4.38 mm/h之间,喷灌均匀性系数在82.5%~86.0%之间。

摘要：通过末端淬火试验,对铝合金试样喷雾淬火过程的界面热交换进行了研究。采用反热传导法求解了所有试验的界面热流密度(q)和界面传热系数(h),重点分析了喷雾压力、喷嘴直径和试样表面粗糙度对界面热交换的影响。结果表明:喷射压力对整个淬火界面换热过程均有影响,但对过渡沸腾阶段影响更大,且喷射压力越大,q及其峰值qmax越大,进入核沸腾阶段的时间越短;喷嘴直径越大,q、qmax越大,越早进入核沸腾阶段,但增大喷嘴直径对界面换热的影响存在上限;随表面粗糙度增大,q、qmax先减小后增大;在本试验条件下,上述喷射压力、喷嘴直径和表面粗糙度对界面热交换的影响规律均不受另外两个参数取值的影响。此外,由于喷射的微小液滴均匀覆盖了整个热表面,产生了剧烈的核沸腾,导致在部分试验中,q曲线在核沸腾阶段出现了二次升高现象。

摘要：为分析煤矿井下高压喷雾雾化特性,采用自行设计的喷雾降尘实验系统,对雾滴粒径的空间分布以及雾化参数的影响因素进行了全面的研究。结果表明,沿喷嘴轴线方向,随着距喷嘴距离的增加,雾滴粒径不断增大;在离喷嘴一定距离的纵断面上,雾滴粒径由内向外不断增大,但增幅较小。随着喷雾压力的增加,喷嘴流量和雾流射程不断增大,而雾化锥角和雾滴粒径不断减小。在相同的喷雾压力下,随着喷嘴直径的增加,喷嘴流量和雾化锥角不断增大,而雾流射程基本保持不变;随着喷嘴直径的增加,喷雾形成的雾滴粒径也逐渐增加,且增幅越来越大。在相同耗水量下,随着喷嘴直径的增加,喷雾压力和雾流射程不断减小,而雾化锥角和雾滴粒径不断增大。

摘要：液滴喷射技术具有广泛的应用前景和技术优势,结合现有技术设计了一种能够实现有效的微滴喷射的装置,该装置基于电磁铁驱动,采用撞针式结构。本装置包括电磁铁、滑轨、撞针、喷嘴、弹簧、垫圈等几个主要部分,通过电磁铁驱动撞针撞击喷嘴从而使液滴从喷嘴中喷射出。整体而言其结构简单、成本较低、易于加工,可实现液滴稳定喷射。以甘油溶液(丙三醇)作为喷射实验材料,进行了多粘度溶液及多种喷嘴直径的喷射实验,并对实验结果进行分析,总结了该装置液滴喷射的相关性能,实现了粘度为0~1 410 mpas的多种粘度液滴的稳定喷射,丰富了微滴喷射装置的结构设计。