ホローコーン噴霧の噴霧基部の挙動および液滴流動過程の解明

空心锥形喷雾的喷雾底座行为和液滴流动过程的阐明

基本信息

批准号：
04650188
负责人：
岡本達幸
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

滴径-滴速度同時測定に加えて,通過頻度も同時に測定した結果の分析に,基部液膜の瞬間形状の撮影や,基部の円錐液膜の存在を考慮した合理的な数値シミュレーションを組み合わせることにより,従来,ほとんど明らかになっていないホローコーン噴霧の分裂点近傍の状況やその後の液滴の分散の進行に関して,以下の様な知見が得られた.(1)市販の渦巻噴射弁を定格噴射圧で使用した場合,基部円錐液膜は肉眼観察では直進するように見えるが,実際の液膜形状は,噴口から離れるに従って広がり角が狭まり,液膜が分裂したときに液滴に与えられる初速度の向きは,肉眼観察による液膜の進行方向よりもはるかに内側を向いている.(2)液膜先端付近は波打つ様な挙動を示すが,分裂して生成された液滴の初速度の平均方向は,平均液膜形状の分裂高さにおける進行方向に等しいとみなせる.(3)噴口直後は液膜によって遮断されているため,液膜の流れによって誘起されたかなり高速の空気流は,液膜先端で液膜の仮想延長線を横切って内側へ流れ込む.また,液膜の内側には循環渦が形成され,液膜分裂高さの2倍弱の高さまで伸びる.(4)液滴の初速度の大きさにはかなり大きなばらつきがあり,大きな液滴では,下流までそのばらつきが保持されるが,ちいさな液滴ではすぐにばらつきが小さくなる.(5)液滴の初速度の方向にもかなり大きなばらつきがある.このため,分裂点近傍の断面では,半径位置による粒径分布の差異が見られないが,液膜延長線を横切って流れる空気流の作用で下流に進むにつれて,滴径による分別が進行する.また,かなり上流の断面においても,大きな液滴が中心軸上で観察されるのは,やはり,初速度の方向が大きくばらついているからである.

除了同时测量液滴直径和液滴速度外，对通过频率同时测量结果的分析还结合了基础液膜瞬时形状的成像以及考虑圆锥体存在的合理数值模拟。结果，对于过去在压力下使用时尚未阐明的空心锥形喷雾的破裂点附近的情况以及随后的液滴分散的进展，获得了以下知识。用肉眼观察时，圆锥形液膜看似直线移动，但实际上，通过观察液膜的进展，发散角随着远离喷嘴而变窄。 (2)液膜尖端附近的区域表现出波浪状行为，但分裂产生的液滴初速度的平均方向与平均液膜形状的分裂方向相同，可以认为是相等的。到高处运动的方向。 (3)由于紧接喷嘴之后的区域被液膜阻挡，液膜流动引起的相当高速的气流在液膜尖端穿过液膜的虚拟延长线并流动液膜内有循环涡流。 (4) 液滴的初速度有相当大的变化，对于大液滴，这种变化一直维持到下游，小液滴可以快速移动。 (5)液滴的初速度方向也有相当大的变化。因此，在分裂点附近的截面中，粒径分布不随径向位置而变化。观察到液滴，但由于流过延长线的气流的作用，随着液滴向下游行进，基于液滴尺寸的分离也在进行。此外，即使在上游较远的横截面中，在中心轴上也观察到大液滴。这是第一次，因为速度的方向变化很大。