[发明专利]一种喷雾式射流与主流气体掺混的组织方法有效

专利信息
申请号: 201811619628.4 申请日: 2018-12-28
公开(公告)号: CN109647240B 公开(公告)日: 2020-08-28
发明(设计)人: 张海滨;白博峰;王璞 申请(专利权)人: 西安交通大学
主分类号: B01F5/02 分类号: B01F5/02
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 徐文权
地址: 710049 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明公开了一种喷雾式射流与主流气体掺混的组织方法,通过分析喷雾式射流与主流气体的掺混机理和规律,结合颗粒动力学、涡动力学等理论,提出了基于调控掺混流场中主导喷雾液滴扩散特性的大尺度涡结构‑对称反旋涡对,来实现合理组织喷雾式射流与主流气体掺混过程的新思路,并根据掺混流场中对称反旋涡对的特征尺寸与流场各参数之间的内在关系,给出了基于主流气体状态的喷雾式射流雾化特征参数的确定方法和喷嘴的选型方法,解决了当前工业过程中喷雾式射流与主流气体掺混过程的组织技术缺乏的难题。
搜索关键词: 一种 喷雾 射流 主流 气体 组织 方法
【主权项】:
1.一种喷雾式射流与主流气体掺混的组织方法,其特征在于,包括以下步骤:1)选定掺混流场特征截面及其上的对称反旋涡对的涡心深度h和涡心距l;其中,特征截面选择范围为x=1~1.5D,h和l的取值范围均为0.3~0.4D,x为特征截面距喷口的距离,单位为m;D为掺混腔水力直径;单位为m;2)根据气液掺混后预设的混合气体状态,结合主流气体的状态参数和初始射流液体工质的状态参数,按照能量守恒定律计算出射流液体的体积流率q,单位为m3/s;3)根据掺混腔水力直径D、主流气体的速度ug和密度ρg,按照式(1)计算出主流气体的雷诺数Reg式中,μg为主流气体的动力粘性系数,单位N·s/m2;ug为主流气体的速度,单位m/s;ρg为主流气体的密度,单位为kg/m3;4)将h和l带入式(2)和(3),计算射流喷雾初始雾化液滴的雷诺数Red与喷雾液体与主流气体的动量通量比J*的取值范围,式中,ρl为射流液体的密度,单位为kg/m3;5)基于J*和q,根据式(4)计算喷雾射流初始雾化液滴的速度ud的取值范围;基于Red,根据式(5)计算确定初始雾化液滴的平均粒径d32范围,6)选择喷嘴,该喷嘴的初始雾化液滴的速度在ud的取值范围之内、喷嘴的初始雾化液滴的平均粒径在d32的取值范围之内或/和喷嘴的出射流液体的体积流率为q。
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