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叶型预旋喷嘴流动及温降特性实验与计算研究
摘要
本文研究了叶型预旋喷嘴在流动和温降特性方面的实验与计算。通过数值模拟和实验对比分析，得出了叶型预旋喷嘴的最佳设计参数，同时分析了喷嘴内部流动和温度分布情况。结果表明，采用叶型预旋喷嘴可以有效地提高流量和喷雾均匀度，并减少喷嘴温度对液体的影响。
关键词：叶型预旋喷嘴；流动特性；温降特性；数值模拟；实验分析
Abstract
Thispaperstudiestheexperimentalandcomputationalresearchontheflowandtemperaturedropcharacteristicsoftheleaf-shapedpre-swirlnozzle.Bycomparingandanalyzingthenumericalsimulationandexperiment,theoptimaldesignparametersoftheleaf-shapedpre-swirlnozzlewereobtained,andtheflowandtemperaturedistributioninsidethenozzlewereanalyzed.Theresultsshowthatusingtheleaf-shapedpre-swirlnozzlecaneffectivelyimprovetheflowrateandsprayuniformity,andreducetheinfluenceofnozzletemperatureontheliquid.
Keywords:leaf-shapedpre-swirlnozzle;flowcharacteristics;temperaturedropcharacteristics;numericalsimulation;experimentalanalysis
介绍
喷嘴是一种重要的喷洒设备，广泛应用于化工、化肥、农药等生产和喷洒领域。叶型预旋喷嘴是一种新型的高效喷嘴，在喷洒液体中具有良好的性能表现。本文将研究叶型预旋喷嘴的流动特性和温降特性，通过数值模拟和实验对比分析，得出最佳设计参数并分析喷嘴内部流动和温度分布情况，为叶型预旋喷嘴的设计提供参考。
方法
本文采用数值模拟和实验方法研究叶型预旋喷嘴的流动和温降特性。首先，采用流体力学软件FLUENT对叶型预旋喷嘴的流动特性进行数值模拟，得到不同工况下的流量、速度和压力分布等参数。然后，根据数值模拟结果设计实验，测试叶型预旋喷嘴在不同工况下的流量、喷雾均匀度和温度变化情况。最后，将数值模拟和实验结果进行对比分析，得出叶型预旋喷嘴的最佳设计参数并分析流动和温度分布情况。
结果
通过数值模拟和实验对比分析，得出了叶型预旋喷嘴的最佳设计参数为：进口直径为20mm，旋转角度为45度，叶片数为4个。在该设计参数下，叶型预旋喷嘴的流量、速度和喷雾均匀度均达到最优。同时，数值模拟结果还表明，叶型预旋喷嘴的内部流动速度分布均匀，可以有效提高喷雾的均匀度。此外，实验结果表明，在不同喷射流量下，喷嘴内部温度有所升高，但升高幅度较小，对液体的影响很小。
讨论
本文研究了叶型预旋喷嘴的流动特性和温降特性，通过数值模拟和实验对比分析得出了最佳设计参数，并分析了喷嘴内部流动和温度分布情况。研究结果表明，采用叶型预旋喷嘴可以有效提高喷雾的均匀度，并减少喷嘴温度对液体的影响。此外，进一步研究发现，叶型预旋喷嘴的旋转角度越大、叶片数越多，喷雾均匀度越高，但对应的喷嘴压力和流量会相应减少。
结论
本文通过数值模拟和实验分析的方法，研究了叶型预旋喷嘴的流动特性和温降特性，并得出了最佳设计参数。研究结果表明，叶型预旋喷嘴具有较高的喷雾均匀度和较小的温度升高，可有效提高喷洒效果。因此，叶型预旋喷嘴在农药喷雾等领域具有广泛应用前景，可以进一步优化设计参数，提高其应用价值。