采用LPI-3衍射式激光粒子测径仪与LE-3雾化角测量仪对船用旋流蒸汽机械雾化喷油器进行了试验研究,得到了雾化油滴索特平均直径及喷油量与压力的变化关系;利用Realizable k-ε模型模拟气体湍流流动,随机轨道模型模拟液滴运动;并用LISA模型和TAB模型模拟液滴变形和破碎,对旋流蒸汽机械雾化喷油器的雾化过程进行了数值模拟,分析了喷油器内雾化空气和油质量流量对雾化特性的影响,模拟的结果与试验结果吻合得较好。研究表明,在喷油压力高于1.1MPa时,喷油器特性符合机械雾化喷嘴的一般规律,但当喷油压力较低时,雾化规律相反,喷油压力越低,雾化粒度越细。由此表明,旋流蒸汽机械雾化喷油器可以极大地改善低工况雾化质量,具有较大的调节比,气耗量也优于常见的气动雾化喷油器。
对增压锅炉用蒸汽机械雾化喷油器的流量特性进行了试验研究,同时应用欧拉模型进行了数值模拟计算,提出了采用折算阻力系数的边界条件修正方法。结果表明,应用本文提出的计算方法的计算结果与实验数据吻合得很好。通过研究数据还可以看出,在同等压力条件下,雾化气的存在导致喷油器流量减小。
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