气体和液体压强对造雪机喷嘴雾化性能影响的仿真分析

简介

为研究水压和气压对一种造雪机喷嘴雾化性能的影响,文中采用流体仿真的方法,建立喷嘴的三维模型,对喷嘴流域进行简化处理,通过改变喷嘴气体和液体的入口压力,运用多相流中的volume of fluid(VOF)模型和realizable k-ε模型对双流体喷嘴内流场速度进行仿真分析。由于压缩空气增加了液膜的不稳定性,利用离散相模型(DPM模型)对喷嘴外流场进行模拟雾滴的雾化情况,比较不同气、液压强下雾滴的索特平均直径(Dsm),并对结果进行分析。研究结果表明,在液体压强相同的情况下,随着气压的增大,喷射出雾滴的Dsm会出现总体减小的趋势;在气体压强相同的情况下,随着水压的增大,外流场雾滴的Dsm随着水压的增大出现增大的趋势。雾滴的Dsm受气液压强比n的影响,当n=1~2时Dsm下降幅度最大,下降幅度达到65%;当n=2~6时Dsm下降幅度较小,下降幅度达到35%,当n=1.167时,Dsm达到最大值37.63μm;n=6时,SMD达到最小值18.61μm。