基于ANSYS温室喷嘴流场分析及结构优化

摘要

喷嘴在喷雾装置中有十分重要的作用,其性能的好坏,对雾化系统的雾化质量有很大影响。本文对温室密闭空间内的液力式喷嘴进行研究。目前对植保喷嘴的设计理论还不成熟，传统的喷嘴参数结构优化方法,耗费大量的资源和时间。本文应用ANSYS软件对喷嘴内部流场和外部雾化场进行模拟研究，获得喷嘴内部流场的速度、压力分布云图和曲线，利用FLUENT多相流模型和离散相模型模拟喷嘴二维雾化场形状和雾滴雾化过程。同时，改变喷嘴的入口形状、孔径大小和出口锥角，进行对比模拟分析，和试验结果进行了比较。将喷嘴的入口形状进行优化且试制加工喷嘴，对喷嘴进行了雾化性能测试试验，尤其测试其沉降面积。改进后喷嘴的雾化沉降面积显著提高，本论文为今后喷嘴设计提供了基本的研究方法和理论依据。

目录

声明

1 引言

1.1课题研究背景

1.2喷雾数值仿真国内外研究现状

1.3存在的主要问题

1.4选题意义

1.5研究的主要内容和路线

2 雾化机理的理论分析

2.1 液体雾化破碎机理

2.2 射流破碎

2.3 液膜破碎

2.4液体雾化方式

2.5液力式喷嘴雾化破碎机理

2.6雾化特性

3 喷嘴的分类

3.1气动式喷嘴

3.2振动式喷嘴

3.3液力式喷嘴

4 试验设备及流程

4.1试验设备

4.2试验流程

5 试验参数的确定

5.1喷嘴实际流量测定及结果分析

5.2雾化角

5.3雾滴平均直径

6 喷嘴流场数值模拟

6.1 ANSYS软件介绍

6.2喷嘴内部流场数值模拟

6.3内部流场计算结果与分析

6.4喷嘴外部流场数值模拟

6.5外部流场计算结果与分析

7 雾化喷嘴结构优化

7.1优化结构参数设计

7.2不同喷嘴优化模拟分析

8 试制喷嘴验证试验

8.1试制喷嘴结构

8.2试制喷嘴沉降面积测试

8.3沉降面积试验结果及分析

8.4雾化角试验结果及分析

8.5实际流量试验结果及分析

9 结论与展望

9.1结论

9.2展望

致谢

参考文献

作 者 简 介