气淬粒化工艺中熔渣液膜破碎数值模拟

摘要

液膜破碎为熔渣粒化过程中的一次破碎,为探究横向超声速气流中液膜的破碎机理及不同气流速度和熔渣黏度对液膜破碎的影响,利用CLSVOF(Coupled Level Set and Volume of Fluid)方法,建立气-液两相流的三维数值模型,对高炉熔渣气淬干法粒化工艺中熔渣的破碎行为进行数值模拟.结果表明:熔渣先后形成扁平状液膜和球冠状液膜;两种液膜都出现波结构,在波谷处产生小孔,小孔不断长大,致使边缘液膜被撕裂;扁平状液膜破碎成宽度为一个轴向波长的条形液带,波长和破碎时液膜厚度随着气流速度的增加而降低,随着黏度的增加而增加,并得到波长和厚度的数学关系式;球冠状液膜被撕裂成环形韧带,其大小与波长无关.