|本期目录/Table of Contents|

[1]刘天程,章利特,冯子龙,等.超声速干粉灭火喷管气固两相射流特性的数值分析[J].浙江理工大学学报,2021,45-46(自科五):612-623.
　LIU Tiancheng,ZHANG Lite,FENG Zilong,et al.Numerical analysis of gassolid twophase jet flow characteristics in supersonic dry powder fire extinguishing nozzles[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2021,45-46(自科五):612-623.
点击复制

超声速干粉灭火喷管气固两相射流特性的数值分析()
分享到：

浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
第45-46卷
期数:
2021年自科第五期
页码:
612-623
栏目:
出版日期:
2021-09-10

文章信息/Info

Title:
Numerical analysis of gassolid twophase jet flow characteristics in supersonic dry powder fire extinguishing nozzles
文章编号:
1673-3851 (2021) 09-0612-12
作者:
刘天程; 章利特; 冯子龙; 孙梦郁
浙江理工大学机械与自动控制学院，杭州 310018
Author(s):
LIU Tiancheng;  ZHANG Lite;  FENG Zilong;  SUN Mengyu
Faculty of Mechanical Engineering & Automation, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
关键词:
超声速; 干粉灭火; 双向耦合; 颗粒聚集度; 萨夫曼力; 颗粒装载比
分类号:
TK123
文献标志码:
A
摘要:
针对超声速气流驱动干粉颗粒形成的缩放喷管气固两相射流，采用拉格朗日方法、气固双向耦合模型以及ShearStress Transport k ω湍流模型进行数值模拟，分析了颗粒装载比、萨夫曼力和入口压力等因素对气体参数、颗粒速度以及颗粒聚集度的影响。结果表明：气固双向耦合模型可以准确的分析气体与颗粒之间的相互作用。当高压气体通过缩放喷管时会产生超声速流动，从而带动颗粒作加速运动；在同一入口压力下，如果颗粒装载比较高，那么颗粒速度较小，且气体参数受颗粒的影响较大。颗粒在喷管扩张段轴线附近聚集，导致轴线到壁面附近区域内，产生沿径向向外的气流速度梯度，这可以解释萨夫曼力使轴线上气固两相的速度增大，并且在高颗粒装载比下的影响更显著的原因。不同入口压力下可能出现欠膨胀、过膨胀和完全膨胀三种不同喷管射流形态；在完全膨胀流态下,颗粒加速和气流降温的效果相对更好。研究结果可为超声速干粉灭火技术的应用提供理论支撑。

参考文献/References:

［1］ 王阳,施式亮,李润求,等. 2013—2016年全国火灾事故统计分析及对策［J］. 安全, 2018, 39(11): 60-63.
［2］ 张森.让超音速技术更好地服务于消防事业［J］. 消防技术与产品信息, 2005(4): 80.
［3］ Daniel B, Antranik B. Current trends in needlefree jet injection: an update［J］. Clinical Cosmetic & Investigational Dermatology, 2018, 11: 231-238.
［4］ Rocco L, Morten M, Wessel W W, et al. The role of particles flow characteristics in the performance of cold spray nozzles［J］. CIRP Annals, 2020, 69(1): 189-192.
［5］ 施学贵,徐旭常,冯俊凯.颗粒在湍流气流中运动的受力分析［J］. 工程热物理学报,1989, 10(3): 320-325.
［6］ Champagne V K, Helfritch D J, Dinavahi S P G, et al. Theoretical and experimental particle velocity in cold spray［J］. Journal of Thermal Spray Technology, 2011, 20(3): 425-431.
［7］ Okuda S, Choi W S. Gasparticle mixture flow in various types of convergentdivergent nozzle［J］. Journal of Chemical Engineering of Japan, 1978, 11(6): 432-438.
［8］ Miura H. Decay of shock waves in a dustygas shock tube［J］. Fluid Dynamics Research, 1990, 6(5/6): 251-259.
［9］ Li A, Ahmadi G. Dispersion and deposition of spherical particles from point sources in a turbulent channel flow［J］. Aerosol Science and Technology, 1992, 16(4): 209-226.
［10］ 张涛,李红文.管道复杂流场气固两相流DPM仿真优化［J］. 天津大学学报(自然科学与工程技术版),2015,48(1): 39-48.

相似文献/References:

[1]孙建国,金英子,金羲东.超声速气固两相流在不同压强比下的数值模拟研究[J].浙江理工大学学报,2013,30(03):354.
　SUN Jian guo,JIN Ying zi,JIN Xi dong.Research on Numerical Simulation of Supersonic Gas solid Flow under Different Pressure Ratios[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2013,30(自科五):354.
[2]孙卫,施红辉.干粉粒径对灭火器超声速气固两相流影响的数值模拟[J].浙江理工大学学报,2021,45-46(自科三):365.
　SUN Wei,SHI Honghui.Numerical simulation of the effect of dry powder particle size on supersonic gassolid twophase flow in the fire extinguisher[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2021,45-46(自科五):365.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2021-03-17
网络出版日期： 2021-04-27
基金项目：浙江省自然基金项目(LY17E060006)；浙江理工大学科研业务费专项资助项目(2019Q030)
作者简介：刘天程(1995-)，男，安徽桐城人，硕士研究生，主要从事超声速气固两相流方面的研究
通信作者：章利特，E-mail：langzichsh@zstu.edu.cn
更新日期/Last Update: 2021-09-16