錐射流的案例
基于comsol的電流體動力噴印泰勒錐仿真分析-靜電紡絲 ￥1560
</p><p> 電流體動力噴墨打印的原理是利用電場力將帶電液滴拉到基板上去，當(dāng)在打印液體溶液時，首先會在針尖口處形成一個半月面，施加電壓后，當(dāng)液體表面張力與施加的電場力處于平衡狀態(tài)時，便會形成泰勒錐。當(dāng)繼續(xù)施加電壓突破臨界值時，泰勒錐前端會發(fā)生斷裂，從而射出液滴。</p><p>泰勒錐的形成主要分為兩個階段，儲能階段和噴射階段。</p><p>儲能階段是影響周期長短的主要因素。當(dāng)液滴處于儲能階段時，泰勒錐前端會不停的上下擺動，當(dāng)電場力與表面張力平衡打破時就會進(jìn)入噴射階段。儲能階段是影響周期長短的主要因素，電壓強度、液體粘度及液體與針尖產(chǎn)生表面張力大小都會影響儲能階段的時間。</p><p>當(dāng)處于噴射階段時，第一滴液滴噴射后會帶走部分電荷，泰勒錐因電荷變少重新回到儲能階段，泰勒錐底端再次上下擺動直到再次進(jìn)入噴射階段，如此周而復(fù)始便會形成錐射流。</p><p>（轉(zhuǎn)載至：百度百科）</p><p> </p><p>以下動圖是 單顆水滴在電場中被拉伸并發(fā)生射流的過程。（附件文件結(jié)果動圖）</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201908/c7dc3966d09d4469ac0e0f54a217a799.gif" alt="Untitled3.gif"></p><p>以下動圖是 乙醇針管在配合注射壓力和電場，完成靜電紡絲的過程。
展開 文丘里混合器的混合性流場模擬 ￥20
在文丘里下游的錐段區(qū)域，設(shè)置有專用噴槍用于向流場中噴射漿液，借助氣流的高速動能實現(xiàn)漿液的初次霧化與摻混，促使?jié){液與煙氣在此處進(jìn)行充分混合。混合后的氣液兩相流隨后進(jìn)入直管段，在此繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)過程。為確保漿液在直管段進(jìn)口處具備良好的反應(yīng)條件，關(guān)鍵是要保證漿液粒子在進(jìn)入直管段時分布足夠均勻，即粒子濃度場和速度場在流通截面上實現(xiàn)均質(zhì)化。為此，本項目擬采用計算流體力學(xué)（CFD）數(shù)值仿真方法，對包括彎頭、文丘里段、錐段及噴槍射流在內(nèi)的復(fù)雜粒子氣流兩相流場進(jìn)行精細(xì)模擬與分析。通過仿真結(jié)果指導(dǎo)流場結(jié)構(gòu)優(yōu)化，旨在提升直管段進(jìn)口截面處漿液粒子的分布均勻性，從而為后續(xù)的高效反應(yīng)創(chuàng)造理想條件。
1、 計算模型及邊界條件
1.1 計算模型建立
根據(jù)二維圖紙，建立三維模型如下：
1.2 邊界條件
系統(tǒng)內(nèi)總煙氣量為906187m3/h，煙氣溫度為130℃。進(jìn)口邊界條件為速度進(jìn)口，進(jìn)口速度為16.56m/s。出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。湍流模型采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型，壁面函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)，固壁面設(shè)置為無滑移壁面。采用離散相模型進(jìn)行計算，噴槍使用錐狀噴射進(jìn)行模擬，噴射角度為90°，噴射距離為5m。計算參數(shù)如下：
2、 計算結(jié)果及分析
2.1 噴槍同一高度布置
2.1.1 原始方案
噴槍布置在同一高度時，原始方案下流場內(nèi)部流動狀態(tài)如下：
速度流線圖
漿液粒子分布圖
in1截面粒子濃度分布
in1截面粒子分布
從圖中能夠看出，氣流在經(jīng)過文丘里段后，最大流速增加到了55.38m/s。而由于錐段擴張角度較大的緣故，氣流擴散效果欠佳，在直管段四周則產(chǎn)生了局部的回流現(xiàn)象。漿液粒子由噴槍噴射口噴出后，一部分被煙氣氣流帶走，一部分則被卷入到回流當(dāng)中，附著在壁面上。
展開 降低噴氣織機氣耗的研討
主噴嘴安裝位置主要取決于主噴嘴與第一片異形筘齒之間的距離，通常按下式作為計算依據(jù)：ds=6.8（a.s+0.147do）（s—被測點距噴嘴出口處距離，即射程，a—噴嘴紊流因數(shù)，do一噴嘴出口處直徑，ds一距噴嘴出口s截面處射流錐的直徑）。為使射流盡可能多地射入異形箱槽，計算出ds是很有參考價值的。在實際安裝中還可通過頻閃儀觀察進(jìn)入異形筘槽氣流錐大小來調(diào)整s值的大小。
在引緯過程中，緯紗飛行速度的加快是通過提高氣流的速度來實現(xiàn)的，而氣流速度則由壓力決定。因此壓力的確定必須根據(jù)使用緯紗的品質(zhì)、號數(shù)、織物幅寬、車速等綜合考慮。調(diào)節(jié)壓力時，必須觀察緯紗實際到達(dá)時間是否與設(shè)定到達(dá)時間相符，并以少出現(xiàn)斷緯，不出現(xiàn)松邊，緯縮等疵點為調(diào)節(jié)主噴嘴壓力至最小的限度。壓力過大，既使氣耗增加，又會造成緯紗的急速退捻而被吹斷，形成斷緯。在滿足緯紗正常飛行要求的前提下減小主噴壓力，既可節(jié)約耗氣，也可以使緯紗飛行速度降低，延長了緯紗飛行角，減小了緯紗在飛行過程中承受的張力，滿足了緯紗單強的要求。主噴嘴壓力與緯紗飛行角關(guān)系曲線見圖1（測試品種為C14.5/14.5 472/236 160cm府綢）。從圖中可見，隨著主噴壓力的增大，緯紗飛行角縮小，當(dāng)壓力增大到一定值時，它對緯紗飛行角的作用在減小。主噴嘴的噴氣時間在滿足引緯的條件下越小越好，這不僅有利于降低緯紗斷頭，而且有利于減少氣耗。
二、正確調(diào)整輔助噴嘴各項工藝參數(shù)
輔助噴嘴的作用是張緊伸直緯紗使其保持初速度無扭曲地飛過梭口。織機正常運轉(zhuǎn)時，輔助噴嘴的耗氣量約占整個織機耗氣量的75%左右。
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