人工海水雾化室气粒两相流场特性研究

摘要

在燃气轮机进气滤清器三维数值模拟中，喷雾为后续的效率特性研究提供了必要的初始条件，如初始喷射速度、粒度、粒度分布及喷雾锥角。喷嘴性能对滤清器的研制有很大影响，因此要求喷嘴具有良好的雾化均匀性。本文即是依据这一目的设计几种结构形式的人工海水雾化室，将RANS方程与DPM模型相结合对其内部的气液两相流流场进行数值模拟。在此基础上利用相似理论对前述实物模型进行数值模拟，并对雾化室流场进行机理分析，对所设计的实验模型进行方案优化，选择较优方案进行实验。 人工海水雾化室设计涉及因素较多，完全通过模型实验来了解不同结构的特性既耗费较大的人力物力也需要较长的实验周期，因此，用数值模拟方法进行研究具有重要意义，本文主要进行了以下几个方面的工作：1.对三种不同结构雾化室流场进行数值模拟，获得了包括气相和离散相在内的流动特性计算结果。根据对所设计雾化室流场所作数值模拟结果分析可以看到，速度不均匀度随着离开实验段进口距离的增加呈现先升高再降低的趋势，而离散相浓度不均匀度则随着距离的增加整体呈现下降趋势，进口段尺寸及实验段出口速度对流场速度不均匀度及离散相浓度不均匀度影响反而不是特别大。 2.应用相似理论对实验模型流场的数值模拟，获得了包括气相和离散相在内的流动特性计算结果。根据对所设计雾化室流场所作数值模拟结果分析可以看到，流场速度不均匀度能够较好的符合实物的数值模拟结果，而离散相浓度不均匀度由于采用相似理论时所设定的参数的影响而与实物的数值模拟结果差别较大，但随着离开进口段距离的增加，这种差别逐渐减小，从一定程度上说明了相似理论在两相流中应用得可行性。并根据数值模拟结果选择最优方案进行后续实验。 3.根据计算结果选择较优的实验模型雾化室方案，并进行实验，与计算结果相比较，验证实验模型数值模拟的可靠性。

目录

文摘

英文文摘

哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

第2章计算方法综述

第3章海水雾化室数值模拟

第4章海水雾化室实验研究

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文和科研成果

致谢

附录