摘要：为提高干冰微粒速冻蓝莓的喷嘴雾化特性,优化设计一种多出口扇形喷嘴,喷射出扇形干冰微粒射流,更均匀更快速地冻结蓝莓。建立多出口扇形喷嘴的物理模型及蓝莓速冻干冰射流流场计算模型。基于Fluent软件,采用气固两相动力学模型DPS、Realizable、k-ε湍流模型对多出口扇形喷嘴干冰微粒喷射速冻蓝莓的过程进行数值模拟研究。探究了扇形喷嘴出口不同V形切槽角(60°、70°、80°、90°)在相同的入口流量和出口孔径下,对干冰微粒在速冻腔内的流场分布、蓝莓的冻结速率和冻结均匀性等参数的影响。结果表明:随着V形切槽角的增加,扇形冲击射流宽度降低,冲击射流核心区域内的流速增加。当多出口扇形喷嘴出口V形切槽角为70°时,相比60°、80°、90°速冻腔内整盘蓝莓的冻结完成时间分布最集中,整体的冻结速度快,流场最均匀,为此喷嘴模型(入口孔径30 mm,入口流速0.25 m/s,出口为圆周布置的孔径5.2 mm×6(6个孔径为5.2 mm的出口)和中心布置的孔径2 mm×4的组合)最优出口参数。随后对模拟仿真最优结果进行实验测试,可得整盘蓝莓完成速冻的时间为119 s,冻结速率为0.50 cm/min,实验与模拟降温曲线误差为4.3%。对速冻后蓝莓的花青素含量、可溶性固形物质量分数以及失水率等进行测试,结果表明干冰速冻后蓝莓在贮藏期间的感官品质保持较好,优于速冻蓝莓标准。

摘要：通过对目前船厂船体喷涂工艺的分析,设计船舶喷涂机器人射流系统原理结构。扇形喷嘴是机器人喷涂新方案的关键部件,其内部流场特性的研究非常重要。以船厂目前常用的4种扇形喷嘴为例,应用CFD手段,根据流体理论建立数学模型,并根据应用现场实际,简化了物理模型,分别进行4种扇形喷嘴腔体内流场的数值模拟,并对比分析了4种扇形喷嘴轴心线上的压力变化曲线和速度变化曲线,得到4种扇形喷嘴各自的特性,为后续船舶喷涂机器人扇形喷嘴深度模拟提供参考。

摘要：根据加力燃烧室内锥凹腔点火与联焰要求,设计了扇形喷嘴并开展相应的雾化试验,研究了供油压差、扇形角度及扇形出口高度等参数对流量特性和雾化特性的影响以及加力环境下横向气流的温度、速度和供油压差对索太尔平均直径(SMD)及穿透深度的影响。采用称质量法测量流量系数,利用马尔文粒度仪和高速摄影仪对下游SMD、雾化角度及穿透深度进行测量。结果表明:①供油压差增大,流量系数先减少,后稳定;②供油压差一定,扇形出口角度越大,流量系数和雾化角度也越大;③扇形出口高度增加,雾化效果变好;④出口位置对雾化特性影响不大;⑤供油压差越大,穿透深度越大,SMD减小;⑥横向气流速度越大、温度越高,穿透深度越浅,油雾场越靠近下游;⑦横向气流温度越高,SMD越小。

摘要：扇形喷嘴是该车工作时的核心元件,其性能的优劣直接影响洗扫车的清洗效率。本文以打击力和水流量为优化目标,基于Fluent数值分析软件,建立扇形喷嘴的三维数学模型,研究V型切槽角度,V型切槽偏移量,出口段长径比,入口压力的影响规律,采用正交实验法对某专用车所生产的系列洗扫车水力系统的某型号扇形喷嘴的V型切槽角度、V型切槽偏移量、出口段长径比和入口压力这四个结构参数进行了多目标优化设计,运用综合平衡的方法解决了优化目标相互矛盾的问题。通过Fluent模拟分析,建议V形切槽半角应选取45˚,V形切槽偏移量0 mm,出口段长径比为4,入口压力为7.5 MPa。

摘要：扇形喷嘴是轧辊冷却系统中的核心元件,但目前对扇形喷嘴的射流速度和流量分布的研究尚不够深入。在对轧辊冷却用喷嘴理论研究的基础上,建立了喷口的数学模型,并利用成熟的圆形湍流自由射流理论分析确定了射流边界和射流流量分布计算模型。以GYQ 1981B1型扇形喷嘴为例,进行了具体的计算。利用自行设计的扇形喷嘴实验台对该喷嘴各项射流指标进行了试验测试,试验结果与理论分析结果具有良好的一致性。

摘要：为了了解高压水射流喷嘴结构参数变化对射流性能的影响,以出口扩张角、锥孔深度、入口收缩角作为参考因素,以喷射角、射流流量作为评价指标,对喷嘴各结构参数对射流性能的影响进行仿真分析和试验验证.按照单因素试验法和二次旋转正交组合设计的方法进行仿真试验,对试验结果进行显著性检验和方差分析,建立相应的回归方程.结果表明:锥孔深度是研究所涉及3个参考因素中对射流性能影响最为显著的因素,其显著性水平P<0.0001.采用响应面法、加权法对喷嘴结构参数进行寻优,发现当出口扩张角θ=68°、锥孔深度h=8 mm、入口收缩角α=65°时喷嘴的射流流量为27.8 L/min,喷射角的大小为45.3°.在此参数下喷嘴的喷射角和射流流量都得到了显著提升,喷嘴更易获得较好冲击压力和清洗效果.

摘要：扇形喷嘴广泛应用于清洗设备中,具有清洗范围大的特点。利用Fluent软件解析扇形喷嘴的射流速度,打击力及流量特性,可以直观认识和分析扇形喷嘴的清洗性能。仿真结果表明:随着扇形喷嘴V形切槽相对偏移量增大,打击力降低;随着切槽半角的增大,清洗打击能力增加。仿真结果对于扇形喷嘴的设计和选取提供了参考。

摘要：为了提高导板式扇形喷嘴射流清洗效率和清洗质量,优化喷嘴结构,针对以水为单介质流体的导板式扇形喷嘴的流场特性,利用Pro/E软件建立了不同导流距离、导流面倾角和清洗距离的三维导板式扇形喷嘴模型.采用标准k-ε模型,并运用ANSYS Workbench软件对导板式扇形喷嘴的流场速度、压力等物理量进行了射流流场数值模拟.在边界条件和初始条件相同的情况下,分析了导板式扇形喷嘴在不同结构参数和不同清洗距离下的射流特性变化规律,从而为导板式扇形喷嘴的设计和优化提供了一定参考依据.结果表明:随着导板式扇形喷嘴倾斜角度θ的增大,打击在清洗件上的压力值逐渐减少,相反清洗范围则逐渐增大;随着清洗距离的增大,被清洗件轴线上压力逐渐减少,同时清洗范围有小幅度的增大;在20°的扇形倾斜角度、15和25mm的导流距离及80~120 mm的喷头清洗距离下,导板式扇形喷嘴的清洗效果最佳.研究结论可为扇形喷嘴的设计和优化提供参考.

摘要：从磨损机理出发,指出扇形喷嘴的主要磨损形式。分析造成扇形喷嘴磨损快、寿命短的原因,指出传统喷嘴结构上的缺陷,提出新型喇叭型出口结构的扇形喷嘴,并进行了磨损对比试验。结果表明:喇叭型出口结构可增加喷孔颈部的厚度,增强喷孔的抗冲蚀能力,可有效地减少喷嘴的磨损、延长喷嘴的寿命。

摘要：针对叶菜定植盘残留基质、叶菜碎屑的问题,设计了一款工厂化叶菜定植盘清洗装置。该装置主要由机架、清洗组件、刮渣组件、防水组件等构成。工作时,定植盘由输送线送入清洗装置中,刮渣组件去除定植盘上较大块残留物,清洗组件去除基质、叶菜碎屑等。选用6530型不锈钢扇形喷嘴,以靶距和冲击角为试验因素,清洗面积占比为评价指标,进行单因子试验和二元二次回归正交组合试验。优化后的清洗参数为:扇形喷嘴出口孔径3.5 mm、水射流锥角65°、水射流靶距45 mm、水射流冲击角5°,清洗面积占比最大可达97.45%。经清洗试验验证,清洗面积占比均值为94.70%,可满足工厂化叶菜定植盘的清洗要求。