水煤浆气流式雾化特性研究

论文摘要

本文以具有不同流变特性的水煤浆和空气作为实验介质,利用高速摄像仪对水煤浆雾化的初次破裂和二次破裂的特性进行研究。对于初次破裂,重点考察了在喷嘴出口附近水煤浆的射流核心长度和振荡频率等特征。研究结果显示,实验中水煤浆的破裂模式为非轴对称雷利破裂模式,根据实验结果,得到了浆体的量纲1射流核心长度与气液We数和液体Re数之间的关系式。雾化过程中浆滴的产生与水煤浆射流振荡有关,研究了振荡频率与气速和液速之间的关系。同时对于初次破裂过程中浆体的破裂速度特征进行了详细的研究,为继续研究浆滴在流场中的二次破裂提供了浆滴的初始条件。对于水煤浆的二次破裂,利用高速摄像仪对于两种不同流变特性的浆滴在不同气速下的破裂模式,破裂特征时间以及运动状态进行了详细的研究,着重考虑了浆体流变性对其破裂的影响,得到了在We数为87<We<527,特征时间为1.0<T<6.0时,浆滴变形阶段的曳力系数计算公式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究内容
• 第2章 文献综述
• 2.1 液体雾化
• 2.2 初次破裂
• 2.2.1 液柱射流的初次破裂模式及机理
• 2.2.2 液膜射流的初次破裂模式及机理
• 2.3 二次破裂
• 2.3.1 二次破裂模式
• 2.3.2 二次破裂模型
• 2.4 水煤浆的雾化
• 2.4.1 非牛顿流体的雾化
• 2.4.2 水煤浆的雾化研究
• 第3章 水煤浆气流雾化的初次破裂特性
• 3.1 水煤浆的流变性
• 3.1.1 水煤浆A的流变性
• 3.1.2 水煤浆B的流变性
• 3.2 剪切变稀煤浆的初次破裂
• 3.2.1 实验装置
• 3.2.2 水煤浆A的初次破裂模式
• 3.2.3 水煤浆A的射流核心长度
• 3.2.4 水煤浆A的振荡频率
• 3.3 剪切增稠煤浆的初次破裂
• 3.3.1 实验装置
• 3.3.2 水煤浆B的初次破裂模式
• 3.3.3 水煤浆B的射流核心长度
• 3.3.4 水煤浆B的振荡频率
• 3.4 水煤浆的初次破裂特性
• 3.5 水煤浆初次破裂的速度特征
• 3.5.1 实验工况
• 3.5.2 水煤浆的破裂时间及破裂速度
• 3.5.3 浆滴的空间分布
• 3.6 本章小结
• 第4章 水煤浆的二次破裂
• 4.1 剪切变稀水煤浆的二次破裂
• 4.1.1 浆体的流变性
• 4.1.2 实验装置
• 4.1.3 浆滴的二次破裂模式
• 4.1.4 浆滴破裂的特征时间
• 4.2 剪切增稠水煤浆的二次破裂
• 4.2.1 浆体的流变性
• 4.2.2 实验装置
• 4.2.3 浆滴的二次破裂模式
• 4.2.4 浆滴破裂的特征时间
• 4.2.5 浆滴的曳力系数
• 4.3 水煤浆的二次破裂特性
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢