|本期目录/Table of Contents|

[1]俞强强,施红辉,董若凌,等.氦气驱动水射流雾化特性的数值模拟研究[J].浙江理工大学学报,2021,45-46(自科五):642-648.
　YU Qiangqiang,SHI Honghui,DONG Ruoling,et al.Numerical simulation of atomization characteristics of water jet driven by helium gas[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2021,45-46(自科五):642-648.
点击复制

氦气驱动水射流雾化特性的数值模拟研究()
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:
642-648
栏目:
出版日期:
2021-09-10

文章信息/Info

Title:
Numerical simulation of atomization characteristics of water jet driven by helium gas
文章编号:
1673-3851 (2021) 09-0642-07
作者:
俞强强; 施红辉; 董若凌; 张一博
浙江理工大学机械与自动控制学院，杭州 310018
Author(s):
YU Qiangqiang;  SHI Honghui;  DONG Ruoling;  ZHANG Yibo
Faculty of Mechanical Engineering & Automation, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
关键词:
数值模拟; 射流雾化; 水射流; 气/液界面; 雾化锥角; 气/液相管长比
分类号:
O359.1
文献标志码:
A
摘要:
为了研究水射流的雾化特性，通过Fluent软件对3种实验工况下氦气驱动水柱的雾化过程进行了二维数值模拟，这3种实验工况分别是常温常压下直喷嘴圆管内气/液相管道长度比为1∶1、1∶2和2∶1的025 MPa氦气驱动水射流。分别采用Standard k ε、RNG k ε、Realizable k ε湍流模型和VOF模型，研究在氦气驱动下的射流雾化特性，对数值模拟结果与实验结果进行了比较，并且对不同气/液相管道长度比的数值模拟结果进行了比较。模拟结果表明：在采用Standard kε湍流模型对氦气驱动水柱进行数值模拟时，在气液混合液体进入管口附近，由于混合液体中氦气压力大于大气压，产生初次雾化现象，随后前后液相的相互碰撞以及空气动力与液柱的相互作用是二次雾化现象产生的主要原因，管内观测点压力先增大后减小，雾化锥角呈单调递减变化，与实验结果变化趋势整体一致；对比直喷嘴圆管不同气/液相管道长度比的数值模拟结果，当气/液相管长比为2∶1时雾化锥角最大，气/液相管长比为1∶1时雾化锥角稍小，气/液相管长比为1∶2时雾化锥角最小。

参考文献/References:

［1］ Shi H H, Wang X L, Itoh M, et al. Acceleration of water column and generation of large flow rate water spray by shock tube［J］. JSME International Journal Series B, 2001, 44(4): 543-551.
［2］ 施红辉, 岸本薰实. 瞬态加速液柱的流体力学问题研究［J］. 爆炸与冲击, 2003, 23(5): 391-397.
［3］ 施红辉. 激波管喷雾器: CN2542344Y［P］. 2003-04-02.
［4］ 周刚, 程卫民, 聂文, 等. 高压喷雾射流雾化及水雾捕尘机理的拓展理论分析［J］. 重庆大学学报, 2012, 35(3): 121-126.
［5］ 张敏健. 喷嘴研究发展概述［J］. 电站系统工程, 2008, 24(1): 17-18.
［6］ 张元坤. 气液两相流喷嘴的雾化机理分析及实验研究［D］. 济南: 山东建筑大学, 2018: 15-35.
［7］ 陈庆, 魏旭, 陈光, 等. 不同压力下细水雾雾场特征参量模拟研究［J］. 消防科学与技术, 2020, 39(6): 803-806.
［8］ 易惠萍, 邓英剑, 赵近谊, 等. 水射流降尘用喷嘴的雾化特性研究［J］. 矿山机械, 2013, 41(11): 119-122.
［9］ 刘昌波, 周立新, 雷凡培. 雾化过程的数值模拟研究综述［J］. 火箭推进, 2014, 40(1): 10-17.
［10］ 王天雨, 施红辉, 董若凌, 等. 脉冲水射流产生过程的流体力学特性数值模拟［J］. 浙江理工大学学报(自然科学版), 2020, 43(1): 63-70.

相似文献/References:

[1]黄远民,李昳,崔巧玲,等.IS型离心泵内部流动的三维数值模拟[J].浙江理工大学学报,2011,28(02):221.
[2]谷壮志,王超,施红辉,等. 激波诱导火焰变形的数值模拟[J].浙江理工大学学报,2011,28(04):529.
　GU Zhuang zhi,WANG Chao,SHI Hong hui,et al. The Numerical Simulation of the Flame Deformation Induced by Shock Wave[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2011,28(自科五):529.
[3]张光,崔宝玲,金英子,等.微型激波管内部激波特性的数值模拟[J].浙江理工大学学报,2015,33-34(自科6):805.
　ZHANG Guang,CUI Bao ling,JIN Ying zi,et al.Numerical Simulation of Shock Wave Characteristics in Micro Shock Tubes[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2015,33-34(自科五):805.
[4]吴文军,金英子,王艳萍,等.叶根倒角对小型轴流风扇静特性的影响[J].浙江理工大学学报,2015,33-34(自科6):812.
　WU Wen jun,JIN Ying zi,WANG Yan ping,et al.Effect of Blade Root Fillet on Static Characteristics of Small Axial Fans[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2015,33-34(自科五):812.
[5]陈蒙蒙,张先明,陈文兴,等.浸渍涂覆过程中液膜流动的数值模拟[J].浙江理工大学学报,2016,35-36(自科1):47.
　CHEN Mengmeng,ZHANG Xianming,CHEN Wenxing,et al.Numerical Simulation of Liquid Film Flow in Dip Coating Process[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2016,35-36(自科五):47.
[6]郑路路,窦华书,蒋威,等.基于能量梯度方法的叶片数对离心泵稳定性影响研究[J].浙江理工大学学报,2016,35-36(自科1):71.
　XU Jun,JIANG Kejian,WANG Jun.Adaptive Active Control of Single Freedom Simple  Harmonic Vibration of Electromagnet Bearing[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2016,35-36(自科五):71.
[7]曾清娟,马亚萍,路秋英.时滞群体竞技体育模型的稳定性与Hopf分支研究[J].浙江理工大学学报,2016,35-36(自科1):154.
　ZENG Qingjuan,MA Yaping,LU Qiuying.Stability and Hopf Bifurcation of Time delay Group Competitive Sports Model[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2016,35-36(自科五):154.
[8]李相东,金玉珍,崔靖渝,等.转杯纺转杯内气流场特性的研究[J].浙江理工大学学报,2016,35-36(自科2):211.
　LI Xiangdong,JIN Yuzhen,CUI Jingyu,et al.Research on the Characteristics of Internal Airflow Field in Spinning Cup of Rotor Spinning Machine[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2016,35-36(自科五):211.
[9]张鑫,崔宝玲,周汉涛,等.不同起始直径分流叶片的离心泵内部流场数值分析[J].浙江理工大学学报,2016,35-36(自科2):225.
　ZHANG Xin,CUI Baoling,ZHOU Hantao,et al.Numerical Analysis on Internal Flow Field of Centrifugal Pump  with Splitter Blades of Different Initial Diameters[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2016,35-36(自科五):225.
[10]施红辉,周杨洁,彭立兵,等.伴随空化现象的细长体倾斜穿透水体过程研究[J].浙江理工大学学报,2016,35-36(自科3):392.
　SHI Honghui,ZHOU Yangjie,PENG Libing,et al.Research on Obliquely Penetrating Water of a Slender Body Accompanying Cavitation Phenomenon[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2016,35-36(自科五):392.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2021-03-23
网络出版日期：2021-05-18
基金项目：国家自然科学基金项目（11772309）；浙江省基础公益研究计划项目（LGGI9A020002）
作者简介：俞强强(1996-)，男，安徽淮南人，硕士研究生，主要从事流体输送技术方面的研究
通信作者：施红辉，E-mail：hhshi@zstu.edu.cn
更新日期/Last Update: 2021-09-16