气体和液体压强对造雪机喷嘴雾化性能影响的仿真分析

作者：金向阳; 董子昂; 王余田; 柳洋; 雷东民; 邓孟辉

来源：机械工程师, 2023, (05): 8-11.

• 双流体喷嘴
• VOF模型
• 雾化
• DPM模型

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。

• 单位
  哈尔滨商业大学