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喷嘴几何形态的影响

发布日期:2019-04-06  作者:欧诚喷嘴 点击:

  喷嘴的几许形态(如对称性、喷孔进口的圆角、喷孔的长径比、锥形喷孔、喷孔壁面的粗糙度等)对喷嘴空化流的影响在工程上遭到广泛地重视,由于它直接相关到锥形喷嘴的规划。
 
    在VCO类的锥形喷嘴中,喷孔形状通常是不对称的。Schmidt等人对二维不对称的模型喷孔内的空化景象进行了观测。试验成果显现,与对称喷孔不一样的是,不对称喷孔的出口处常发生活动别离,而且空化区也不对称,只占有喷孔的有些壁面。别的,不对称喷孔内部发生有些水力回流(partial hydraulicflip)的概率很大。
 
    喷孔进口处的圆角通常影响到喷孔喉部邻近回流区的构成。当圆角半径添加时,进口活动别离区的长度将降低,这在必定程度上限制了湍流的开展。众多的试验研讨(如示Bergwerk,Laoonual等人,Nurick,Blessing等人,以及Benajes等人显现,锐边进口的喷孔内很容易发生空化,而添加进口圆角的半径通常会推迟空化的构成(对应的初生空化数添加),而且构成的空化层有变薄的趋势。
 
    喷孔的长径比通常与喷孔内流的活动损失有着很大的相关。喷孔长径比对空化流的影响长期遭到科技人员的重视。Lichtarowicz & Pearce的试验研讨成果显现,当喷孔具有锐边进口且长径比小于 10 时,喷孔长度的改动并不会构成初生空化数的显着改变。Laoonual等人以及Satoand Saito观测到,在锐边进口柴油锥形喷嘴中的不稳定空化进程及其影响射流雾化的机理研讨的圆喷孔中,向超空化转捩的进程并不遭到喷孔长度改变的影响。在实践的柴油喷嘴中,喷孔的长径比通常在 5.0 摆布。Ramamurthi & Nandakumar的试验成果显现,在空化流条件下 5.0 摆布的长径比通常会使得空泡的溃灭刚好发生在喷孔出口处,这有利于提高射流的不稳定性。喷孔长径比的添加通常会按捺活动的不稳定性。 
 
    锥形喷孔对空化流的影响通常是与K系数相关起来的。K系数的界说为,K=(Dinlet-Doutlet)/L。K>0 表明喷孔沿活动方向是缩短的。Benajes等人以及Winklhofer等人的试验研讨发现,喷孔的缩短程度较大时,喷孔进口邻近活动别离区的长度通常会变短,这按捺了湍流边界层的开展,是不利于空化初生的,一起还推迟了向超空化的转捩进程。Blessing等人在他们的试验中观测到,与直喷孔比较,K<0 的喷孔有利于空化的构成和开展,喷孔中呈现更多的空泡。而K>0 的喷孔显着地按捺了空化进程。
 
  喷孔壁面的粗糙度通常会构成壁面邻近活动具有高的剪切应力,进而影响到壁面邻近的速度场和压力场。Winklhofer等人以及Lecoffre认为喷孔壁面粗糙度的添加在必定程度上有利于空化的构成。 

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