噴霧
關(guān)注創(chuàng)建者：良人無夢 創(chuàng)建時間：2019-04-04
噴霧的視頻教程
#310鋼板噴霧冷卻溫度變化及壁面液膜分布FLUENT仿真手把手零基礎(chǔ)入門進(jìn)階有聲解說教程
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過程 案例及相關(guān)截圖最初于2016年制作，仿真操作視頻于2018年錄制，錄制中使用的是FLUENT18.0，與新版界面幾乎相同。設(shè)置過程可靠，其它版本可以類推。 推送文章中的截圖界面為FLUENT15.0。 工況介紹 如下所示，噴嘴向一塊熱（350℃）鋼板作噴霧（水氣混合）冷卻。
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如何利用CONVERGE軟件建立柴油噴霧撞壁計算模型
本課程介紹了如何利用CONVERGE軟件建立高壓柴油噴霧在定容彈內(nèi)的撞壁計算模型，本課程非常適合內(nèi)燃機(jī)專業(yè)的學(xué)生或內(nèi)燃機(jī)噴霧計算的初學(xué)者，學(xué)習(xí)本課程后可掌握如何進(jìn)行噴霧建模及仿真標(biāo)定。
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噴霧的實(shí)例教程
總之，通過改變?nèi)加瓦M(jìn)人旋流室的切向和徑陽分速的關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)不同噴霧方式。
上述多種噴霧方式實(shí)際上可分為空心和實(shí)心錐兩大類。
除此之外，還有一種扇形噴霧方式，即噴霧呈大張角扇片式展開，因此也稱為扇片式噴嘴。不同噴霧方式可以在單一液體工質(zhì)機(jī)械霧化噴嘴上實(shí)現(xiàn)，也可以在液態(tài)丁質(zhì)的空氣(或蒸汽)霧化噴嘴上實(shí)現(xiàn)。不同的噴霧方式各有其特點(diǎn)，人們利用其特性應(yīng)用于不同的燃燒與非燃燒設(shè)備上，發(fā)揮其功能。
(1)實(shí)心噴霧噴嘴
實(shí)心噴霧就是燃料或其他工質(zhì)均布于噴霧錐橫截面上。該種噴嘴又可分兩種類型：一種是簡單直射噴嘴，它的噴射錐角很小(小于15)，甚至近似直線噴射。它的射程長，沖擊力最大。在燃燒設(shè)備上應(yīng)用也很廣泛。在非燃燒設(shè)備上也有應(yīng)用，如清洗設(shè)備、噴射、冷卻、潤滑、防火等行業(yè)。另一種是在噴嘴殼體內(nèi)裝有旋流葉片，其噴霧錐角可為50°～120°，其沖擊最小。在非燃燒設(shè)備上應(yīng)用最為廣泛，也可用于清洗、冷卻、防火、加濕、防塵等。一般實(shí)心噴霧粒徑較粗，為了減小粒度也可采用空氣或蒸汽助霧化。
(2)空心噴霧噴嘴
在上列各種噴霧方式中，它是對噴霧質(zhì)量要求最嚴(yán)格的一種(特別是對航空和地面燃機(jī)燃燒室上采用的)。該種噴嘴除了廣泛應(yīng)用于工業(yè)爐窯、鍋爐、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等燃燒設(shè)備外，在非燃燒設(shè)備上也有廣泛應(yīng)用。由于它可以獲得最小的平均粒徑，在噴霧壓力，噴霧流量和角度相同的情況下，可以使處理工件表面面積增大，并處理得更加細(xì)膩，對物質(zhì)的移動產(chǎn)生較大影響。困此，空心噴霧噴嘴在氣體冷卻、空氣加濕、金屬處理、粉塵控制、氣體洗凈以及化學(xué)反應(yīng)上使用能產(chǎn)生很好的效果，在粉料制取、噴涂等眾多行業(yè)的設(shè)備上廣泛采用。空心噴霧噴嘴也可以采用空氣或蒸汽助霧化。
(3)扇形噴霧噴嘴
扇形噴霧可以讓工質(zhì)由噴嘴夾部多個小孔或多管耙噴射產(chǎn)生；也可以由工質(zhì)經(jīng)圓孔噴出沖擊出口曲面或經(jīng)長圓孔截面噴口噴出，再經(jīng)噴口外V形條縫形成。
展開 高壓燃油噴射噴嘴內(nèi)旋渦誘導(dǎo)線狀空化及對噴霧的影響
作者：何志霞*，管偉，李琛，張亮，郭根苗
單位：江蘇大學(xué)能源研究院
1、
摘要
新一代高效低排放內(nèi)燃機(jī)均質(zhì)壓燃等新型燃燒模式對燃油噴射及噴霧霧化性能提出了更高的要求。高噴油壓力小噴孔直徑噴嘴內(nèi)所存在的高湍動、強(qiáng)瞬態(tài)、小尺度、毫秒級噴射持續(xù)期、空化兩相流動現(xiàn)象對燃油噴射噴油量及噴霧的精準(zhǔn)控制以及噴油器的穩(wěn)定性、一致性及可靠性都有決定性影響。在高達(dá)110MPa噴射壓力下清晰捕獲到噴嘴內(nèi)針閥快速運(yùn)動過程中的渦線空化瞬態(tài)發(fā)展，發(fā)展了基于SST k-ω 的VLES大渦模擬模型以及自適應(yīng)的大渦模擬處理方法，結(jié)合噴嘴內(nèi)渦線空化流動穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)，揭示了旋渦誘導(dǎo)線狀空化發(fā)生機(jī)制及中空噴霧的形成機(jī)理，在國際上首次明確了渦線空化比壁面空化在強(qiáng)化噴霧方面會有更大貢獻(xiàn)，渦線空化的精準(zhǔn)捕捉湍流模型比空化模型更為重要等結(jié)論，明晰了噴孔內(nèi)的渦線空化與空氣倒吸間的關(guān)系。旋渦誘導(dǎo)中空噴霧技術(shù)在解決發(fā)動機(jī)長久以來小負(fù)荷小流量工況、生物柴油及重油等高粘度燃油噴霧霧化質(zhì)量差的技術(shù)難題方面具備應(yīng)用潛力。
展開 柴油機(jī)或缸內(nèi)直噴汽油機(jī)中，噴油器的噴霧特性優(yōu)劣對發(fā)動機(jī)的燃燒和排放具有關(guān)鍵作用。發(fā)動機(jī)內(nèi)的噴霧是噴射、油束擴(kuò)展、油氣混合、破碎、蒸發(fā)、碰壁等過程的綜合與疊加，由于噴霧模擬涉及噴霧破碎、氣液動量交換、湍流擴(kuò)散、液滴蒸發(fā)、液滴碰撞和噴霧碰壁等子模型，噴霧模擬一直是難題，特別是缸內(nèi)氣體的宏觀流動和湍流脈動對噴霧具有強(qiáng)烈影響，模擬時湍流模型的選擇往往對結(jié)果有較大影響。
迄今為止，進(jìn)行噴霧標(biāo)定或噴霧燃燒時大多使用雷諾平均（RANS）湍流模型。近年來隨著計算機(jī)的發(fā)展，流體運(yùn)動仿真逐漸使用大渦模擬（LES）和直接數(shù)值模擬(DNS)。目前條件下，DNS計算成本太過高昂，只能局限于低雷諾數(shù)及簡單邊界條件，故大渦模擬成為目前湍流理論和應(yīng)用研究的熱點(diǎn)。
大 渦 模 擬
大渦模擬方法由氣象學(xué)家Smagorinsky在1963年提出，當(dāng)時用于全球天氣預(yù)報研究。大渦模擬的基本思想：對湍流中不同尺度的渦進(jìn)行過濾（使用數(shù)學(xué)濾波函數(shù)，將渦分為大尺度結(jié)構(gòu)和小尺度結(jié)構(gòu)）。
大尺度的渦對平均流動影響較大，各種變量的湍流擴(kuò)散、熱量、質(zhì)量和能量的交換以及雷諾應(yīng)力的產(chǎn)生都是通過大尺度的渦來實(shí)現(xiàn)的；小尺度的渦由粘性力產(chǎn)生，主要對耗散起作用，通過耗散脈動影響各種變量。
大尺度結(jié)構(gòu)在流場中占據(jù)主導(dǎo)地位，屬于可解尺度量，可被計算網(wǎng)格分辨出來，因而可直接通過求解瞬時三維湍流方程組獲得真實(shí)結(jié)構(gòu)狀態(tài)；小尺度渦無法直接求解，需要將其通過引入附加應(yīng)力項(xiàng)來表現(xiàn)其對大尺度渦運(yùn)動的影響，這樣的模型叫亞格子尺度模型，引入的應(yīng)力稱為亞格子尺度應(yīng)力。
展開 湍流和噴霧子模型的細(xì)節(jié)總結(jié)在表 2中。
圖 1 (a) 計算網(wǎng)格 (0.25mm) ；(b) 局部放大
表 2 模擬中運(yùn)用的相關(guān)子模型
3、模擬結(jié)果
3.1 無反應(yīng)噴霧案例的驗(yàn)證
拉格朗日顆粒追蹤法(LPT) 因?qū)崿F(xiàn)難度較小，計算量相對較小而被廣泛應(yīng)用于高壓噴霧模擬。然而，很多報告指出歐拉-拉格朗日的噴霧模擬計算的精度與網(wǎng)格大小密切相關(guān)。為了保證網(wǎng)格的獨(dú)立性，本研究采用了5種網(wǎng)格，網(wǎng)格尺寸為0.125mm、0.25mm、0.5mm、1mm和2 mm，網(wǎng)格量分別為9081414、1444631、321376、172962和157464。這5種網(wǎng)格數(shù)量是通過五個不同水平的局部細(xì)化得到的，全部基于2mm的基礎(chǔ)網(wǎng)格，以正確地解析流動細(xì)節(jié)。圖1給出了網(wǎng)格劃分(0.25 mm)，顯示了細(xì)化和局部細(xì)節(jié)。從圖中可以看出，更細(xì)的網(wǎng)格可以預(yù)測更長的液相貫穿距，最后兩種網(wǎng)格數(shù)量具有相似的性能，但在噴霧演化開始時只有很小的差異。氣相貫穿的行為類似。考慮到精度和效率，本文選擇了0.25 mm的網(wǎng)格。
圖 2 5種測試網(wǎng)格下計算所得噴霧液相(a)與氣相(b)的貫穿距
為了評估當(dāng)前的湍流和噴霧模型設(shè)置，本文針對非反應(yīng)sprayA基準(zhǔn)工況（0％O2）, 基于液相和氣相貫穿距以及燃料質(zhì)量分布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。圖 2顯示了液相和氣相貫穿距隨注入開始時間(ASI)的模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。液相和氣相貫穿距采用了ECN推薦的定義液相和氣相貫穿距被定義為從噴嘴出口到液體體積和蒸汽質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.1%的最遠(yuǎn)軸向距離。
圖 3 無反應(yīng)條件下的液相與氣相貫穿距的預(yù)測
與實(shí)驗(yàn)趨勢相比，液相和氣相貫穿距可以很好地被預(yù)測，只有在注入早期的氣相貫穿距有很小的偏差，如圖3所示。
展開 適逢《實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理》
創(chuàng)刊60周年，我刊特別邀請?zhí)丶s編委王兵教授的研究團(tuán)隊(duì)就發(fā)動機(jī)噴霧燃燒流場實(shí)驗(yàn)研究基本方法撰稿，以期為
噴霧流場的光學(xué)實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)發(fā)展，以及新型燃燒流場測量儀器設(shè)備的研發(fā)提供基礎(chǔ)。
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噴霧的最新內(nèi)容
在許多工程應(yīng)用中——如噴霧、氣溶膠、含粒子流動和多相系統(tǒng)——連續(xù)流體與分散粒子之間的相互作用起著關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)的CFD方法通常只關(guān)注流體相，但現(xiàn)代模擬需要捕捉粒子的行為及其與流動的相互作用。本課程旨在通過教您如何使用OpenFOAM的歐拉-拉格朗日框架來建模此類系統(tǒng)來彌補(bǔ)這一差距。
我們從粒子追蹤的基礎(chǔ)知識開始，建立對拉格朗日方法工作原理的扎實(shí)概念理解。
應(yīng)用擴(kuò)展?：除制冷外，還曾用于發(fā)泡劑、噴霧劑、電子清洗等領(lǐng)域，推動了家用空調(diào)和冰箱的普及。
環(huán)境危害與全球管控
? 臭氧層破壞?：氟利昂釋放到大氣中后，在紫外線作用下分解出氯原子，一個氯原子可破壞數(shù)萬個臭氧分子，導(dǎo)致南極出現(xiàn)“臭氧層空洞”。
? 溫室效應(yīng)顯著?：部分氟利昂類物質(zhì)（如HFCs）雖不破壞臭氧層，但全球變暖潛能值（GWP）極高，是二氧化碳的上千倍。
</p><p>?持續(xù)噴霧機(jī)制：不斷補(bǔ)充腐蝕介質(zhì)并沖刷保護(hù)性腐蝕產(chǎn)物。</p><p>?酸性強(qiáng)化（ASS/CASS）：降低pH至3.1-3.3/添加銅離子，成倍提高腐蝕強(qiáng)度。</p><p> 這些嚴(yán)苛條件的組合，使得實(shí)驗(yàn)室24小時的腐蝕量，可能相當(dāng)于自然環(huán)境1-8年的累積效果。但具體加速因子因材料特性和實(shí)際環(huán)境差異巨大，不能簡單換算。
該方法無需傳統(tǒng)網(wǎng)格劃分，即可對復(fù)雜自由表面流動、噴霧行為以及動態(tài)液體相互作用等問題實(shí)現(xiàn)快速且穩(wěn)健的仿真計算。
STK中的一項(xiàng)新功能Antenna Wizard，提供早期試用，可通過快速、自動化設(shè)置簡化天線建模。該功能可以快速生成高保真度天線表示，為早期任務(wù)分析提供指導(dǎo)，并為天線工程師開展Ansys HFSS?軟件詳細(xì)設(shè)計奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。
展會將展示無人駕駛噴霧機(jī)、AI病蟲害識別系統(tǒng)等前沿產(chǎn)品，幫助農(nóng)民提升作業(yè)效率，降低生產(chǎn)成本。
?政策支持與市場機(jī)遇并存?
國家持續(xù)加大對綠色農(nóng)業(yè)的扶持力度，為植保行業(yè)帶來廣闊市場空間。展會通過政策解讀論壇，協(xié)助企業(yè)把握補(bǔ)貼政策，優(yōu)化產(chǎn)品布局，搶占市場先機(jī)。
?同期活動強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同?
與2026鄭州種子會聯(lián)動，形成“從種子到收獲”的全鏈條展示。
DPM模型及VOF優(yōu)化：支持拉格朗日顆粒軌跡計算，可模擬噴霧、顆粒分離、氣力輸送等工程問題。新增HRIC高分辨率界面捕捉格式，優(yōu)化離散格式穩(wěn)定性，大幅提升自由液面、晃蕩、射流破碎等問題的界面分辨率與計算魯棒性。
?? 標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)：
《GB/T 2423.18-2021 環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Kb：鹽霧，交變（氯化鈉溶液）》
3
中性鹽霧試驗(yàn)和交變鹽霧試驗(yàn)的不同點(diǎn)
1、測試的要求不同，中性鹽霧是恒定的溫度和鹽溶液連續(xù)噴霧的過程，交變鹽霧是噴霧和濕熱貯存周期交替來實(shí)現(xiàn)的。
?? 標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)：
《GB/T 2423.18-2021 環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Kb：鹽霧，交變（氯化鈉溶液）》
3
中性鹽霧試驗(yàn)和交變鹽霧試驗(yàn)的不同點(diǎn)
1、測試的要求不同，中性鹽霧是恒定的溫度和鹽溶液連續(xù)噴霧的過程，交變鹽霧是噴霧和濕熱貯存周期交替來實(shí)現(xiàn)的。
(已經(jīng)過鹽水噴霧試驗(yàn)確認(rèn))
3、 導(dǎo)向軸與直線軸承哪一個先磨損?
一般情況下，好像是直線軸承會先磨損。這是因?yàn)椋啾葘?dǎo)向軸而言，直線軸承經(jīng)常與滾珠接觸的緣故。
展會將展示無人駕駛噴霧機(jī)、AI病蟲害識別系統(tǒng)等前沿產(chǎn)品，幫助農(nóng)民提升作業(yè)效率，降低生產(chǎn)成本。
?政策支持與市場機(jī)遇并存?
國家持續(xù)加大對綠色農(nóng)業(yè)的扶持力度，為植保行業(yè)帶來廣闊市場空間。展會通過政策解讀論壇，協(xié)助企業(yè)把握補(bǔ)貼政策，優(yōu)化產(chǎn)品布局，搶占市場先機(jī)。
?同期活動強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同?
與2026鄭州種子會聯(lián)動，形成“從種子到收獲”的全鏈條展示。
