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在用数值模拟方法求解喷嘴内部形态时,关键问题是建立准确描述液体介质变形过程、液体与气体作用过程、液体由连续相破裂成液滴的过程及液滴在空间运动过程的计算模型。由于喷嘴出口为自由液面,属于突变边界,因此,在计算中需要进行特殊处理,此处所采用的计算网格和计算模型是否合理也将直接影响计算的结果。
2.2.1喷嘴内部流速形态分布
图1NTG高效喷嘴内部流速形态分布图
从喷嘴出口处可以看出,流体速度沿喷嘴出口处边缘射出,中心处产生涡流,所以,出口处角度决定喷射覆盖范围,角度越大,覆盖范围越广。流体从入口到中心分流后,存在一个速度最大区域,且在中间产生的空心旋流区使更多流体趋于向内腔壁运动,CFD分析表明,空心区域越大,雾化粒径越小,空心区域与喷嘴内部流道设计有关。
2.2.2喷嘴内部压力形态分布
图2NTG高效喷嘴内部压力形态分布图
从图2压力形态分布图可以看出,在高效喷嘴旋流腔体内形成一定程度的负压区,可进一步使空气产生回流,CFD模拟分析表明,该种结构的高效喷嘴在工作压力变动较大的范围内(0.2-1.0bar)可保持良好的工作状态,产生的液滴粒径分布范围宽且平均粒径小。
图3NTG高效喷嘴内部流场分布
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