内混式喷嘴流场的数值模拟研究.pdfVIP

第 26卷第6期 高 校 化 学 工 程 学 报 No．6 、，01．26 2012 年 l2月 JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversities Dec． 2O12 文章编号：1003—9015(2012)06-0959-05 内混式喷嘴流场的数值模拟研究 张 琳，王立坤，薛 磊，王会强 (常州大学 机械工程学院，江苏 常州213016) 摘 要：喷嘴的结构对燃油锅炉、加热炉的燃烧效率有着至关重要的影响。为了进一步提高燃油锅炉、加热炉的燃烧 效率，提出了一种内混式蒸汽雾化燃油喷嘴结构，介绍了内混式雾化喷嘴雾化工作原理。建立了内混式喷嘴物理模型， 采用CFD软件对 内混式喷嘴的流场进行了数值模拟，探讨了内混式喷嘴雾化室的长度、气液比对雾化粒径的影响规律： 同时，对喷嘴下游不同截面的雾化粒径大小分布规律进行了研究；并将平均雾化粒径模拟结果与常规内混式喷嘴经验 公式的计算结果进行了比较。研究结果表明：内混式喷嘴的混合室长度最佳值是 7O～80mm；随着气液比的增大雾化 粒径减小；液体燃料第二次雾化主要发生在燃料离开喷嘴 100mm之内：同时，研究结果表明新型的内混式喷嘴的雾 化粒径小于常规的内混式喷嘴的雾化粒径。 关键词：内混式喷嘴；数值模拟：流场特性；雾化粒径；节能 中图分类号：TK223．23 文献标识码：A DOI：10．39690．issn．1003．9015．2012．06．009 TheNumericalSimulationofInternalM ixingNozzleFlow Field ZHANGLin， WANGLi·kun， XUELei， WANGHui-qiang (SchoolofMechanicalEngineering，ChnagzhouUniversity，Chnagzhou213016，China) Abstraet： A new kindstructureoflnternalmixingnozzlewasputforwardinordertotmprovethecombustion efficiency offuelboilersandfurnaces．Theworkingprincipleofthenew kindstructureofinternalmixing nozzlewasintroduced．Menawhile，CFD softwraewasusedtobuildhteph)rsicalmodelandsimulatetheflow fieldoftheinternalmixingnozzle．Theinfluencesofmixing-room lengthoftheinternalmixingnozzlena dgas toliquidratioonspraypraticlesizewerediscussed．Thedisrtibutionlaw ofsprayparticlesizeatdifferentface positionsbehindthefuelnozzlewas studied．Thenumericalsimulationresultsoftheaveragesprayparticlesize forthenew structure ofinternal mixingnozzlewere compared with thecalculation resultsofexperience formulaofrtheconventionalmixingnozzle．Theresultsshow thatthebestlengthofhtemixing—room ofinternal mixingnozzleis70-80mmandhtesprayparticlesizereduceswithincreasingofgastoliquidratio．Itwasfound that thesecondary spray