高压旋流喷雾特性：喷嘴结构参数影响研究

"对高压旋流喷雾特性影响的研究" 在喷雾技术领域，喷嘴的结构参数对于其性能有着至关重要的影响。本文“喷嘴结构参数对高压旋流喷雾特性的影响规律研究”由高岩飞、杨世春和邓成三位学者共同完成，来自北京航空航天大学交通科学与工程学院。研究主要关注的是高压旋流喷油器的喷嘴设计，通过建立数学模型和物理模型，结合计算流体动力学（CFD）分析，深入探讨了不同结构参数如何塑造喷雾特性。 研究中，喷嘴的主要结构参数包括喷孔直径、入口直径和入口角度。实验结果揭示了这些参数与喷雾特性的具体关系： 1. 喷雾锥角：喷雾锥角是衡量喷雾扩散范围的重要指标。研究发现，随着喷孔直径的增大，喷雾锥角也会相应增大。这意味着更大的喷孔可能导致更宽的喷雾分布，有助于增加液体与空气的接触面积，从而提高混合效率。然而，当入口直径和入口角度增加时，喷雾锥角反而减小，这可能是由于入口区域的流体动力学变化影响了液体的旋转向外喷射。 2. SMD（ Spray Mean Diameter，平均雾滴直径）：SMD是评估雾化质量的关键参数。随着喷孔直径的增大，SMD也会增大，意味着雾滴变得更大，可能会降低雾化效果。相反，增大入口直径和入口角度会导致SMD减小，这有利于形成更细小的雾滴，提高燃油雾化的均匀性，对燃烧效率有利。 3. 喷雾贯穿距离：这是衡量喷雾射程的指标。研究指出，喷雾贯穿距离会随着入口直径和入口角度的增加而增加，这意味着改进的入口设计可以延长喷雾在气流中的穿透深度，这对于远程喷射应用是有益的。同时，喷雾贯穿距离会随着喷孔直径的增大而减小，这可能是因为大喷孔导致的喷射速度降低，减少了射程。 该研究强调了优化喷嘴结构参数对于改善高压旋流喷雾特性的重要性。通过调整这些参数，可以有效地控制喷雾的扩散角度、雾滴大小和喷射距离，以满足不同应用场景的需求。这项工作对于提升发动机燃烧效率、减少排放以及在工业喷涂、农业灌溉等领域的应用具有指导意义。同时，使用AVL FIRE软件进行CFD分析，为理解和预测喷雾行为提供了强大的工具。