旋流结构参数对压力旋流喷嘴雾化特性影响的数值模拟

摘要

应用Realizable k-ε湍流模型和VOF(Volume of Fraction)两相流模型对某压力旋流喷嘴进行数值研究，分析了旋流室锥角、旋流孔角度及喷嘴入口压力变化对雾化锥角、雾化粒径及分布、液滴速度分布等参数的影响。结果表明：雾化锥角受旋流室锥角的影响幅度随压力增大而减小，雾化粒径及分布受旋流室锥角影响不明显，当旋流室锥角为90°时雾化范围广且雾化稳定性好；雾化锥角随旋流孔角度增大先增后减，当角度为45°时雾化锥角最大，平均粒径及其分布更佳；当喷嘴入口压力逐渐增大时，雾化锥角与雾化粒径均逐渐减小，液滴速度区间逐渐缩小，当入口压力达到0.4 MPa时，Sauter粒径及液滴粒径分布趋于稳定，液滴速度分布最为集中。

关键词

压力旋流喷嘴 / 数值模拟 / 雾化特性 / 旋流室锥角 / 旋流孔角度