超音速气流粉碎机喷嘴的模拟与实验研究

摘要

采用Matlab软件,利用工程热力学的知识设计实验室气流粉碎装置的喷嘴结构和参数,用Fluent流体模拟软件对所设计喷嘴进行流场模拟,并以此对所设计喷嘴的效果进行检验.讨论了顶锥角对超音速喷嘴的影响.通过模拟比较得到,入口压力3.5MPa、入口直径为6mm的喷嘴为设计的最佳喷嘴.对于设计出的超音速喷嘴,顶锥角在8°～12°之间变化时,对喷嘴的性能影响不大.用所设计的喷嘴对重质碳酸钙进行粉碎实验的研究,证明了所设计的喷嘴的粉碎能力,同时得到了其粉碎重质碳酸钙的最佳工艺参数:即在入口压力为3.8MPa,靶距为25mm,管距为1 mm的工艺条件下,可将平均粒径为300μm的重质碳酸钙粉碎至20μm以下.