液气组合雾化传递过程的多相流流动研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：益垂蔓日期：独!Q笪：喳关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论

2、文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在土年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：毖圣墓导师签名：独立日期：丝：竺查：坚日期：塑!：2：!!：兰三。。。。。。。。。。。。。。卜学位论文数据集中图分类号TFl23学科分类号530．1120论文编号1001020120212密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名杨玉芳学号2009000212获学位专业名称化学工程与技

3、术获学位专业代码081700课题来源863项目研究方向化学工程论文题目液气组合雾化传递过程的多相流流动研究关键词液气组合雾化、多相流动、数值模拟、雾化优化f论文答辩日期2012．06．04车论文类型基础研究学位论文评阕及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师张建文教授北京化工大学化学工程，环境工程评阅人1陈晓春教授北京化工大学化学工程评阔人2钱新明教授北京理工大学安全工程评阅人3评阅人4评阅人5撇员会掷高正明教授北京化工大学化学工程答辩委员1王京刚副教授北京化工大学化学工程答辩委员2邵磊教授北京化工大学化学工程答辩委员3雷志刚教授北京化工大

4、学化学工程答辩委员4王水副教授北京化工大学化学工程答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745—9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要液气混合雾化传递过程的多相流流动研究近年来，随着航空航天、汽车、机械、冶金、化工等领域的快速发展，对金属粉末原材料的需求急剧增加，这极大地促进了金属粉末制备技术的发展，新的粉末生产方法不断出现，粉末向着品种多样化、高产、质优价廉方向发展，生产过程

5、则向着低能耗、环保的方向发展。雾化法是重要的传统粉末制备技术，前人就双流雾化技术做了很多改进，开发出一系列新的雾化方法。液气组合雾化法是将传统的气雾化和水雾化法相结合，由于雾化过程涉及气一液、液一液多相流间的传递现象，目前，还不能就此现象给出满意的解释。本文利用数值模拟的方法，基于前人对气雾化制粉过程的模拟经验，针对水一空气一模拟钢液多相间的传递现象与相间作用，通过建立Euler均相多相流模型，分别在不同的实验条件下对液气组合雾化中的多相流传递过程进行数值模拟求解，并对模拟结果进行了分析。首先，对冷态流场进行数值模拟，并将数值模拟结果与实验结果进行

6、对比；然后模拟研究了不同水流入射夹角度和入射速度下的多相流流场及其对雾化效果的影响；最后得到有利于雾化操作的最佳水流入射夹角。本文的研究成果主要有四个方面：(1)根据液气组合雾化装置，建立了能够正确表达气一液多相流流动过程的几何模型；根据多相流间的相互作用，选用Euler均相多相流模型模1北京化I：人学硕十学位论文拟该过程，湍流由k—s模型来描述并考虑修正浮力影响；壁面的影响由Scalable壁函数修iF；(2)通过模拟结果与实验结果的对比表明：几何和数值模型模拟液气组合雾化装置内部多相流流场的流动规律是可行的；(3)通过对比不同水流入射夹角下空气

7、流速和负压区域的大小，得到使该液气组合雾化过程达到最佳效果的水流入射夹角为45—50。之间；(4)液气组合雾化过程中，水流入射夹角决定了抽吸压力是否存在正值，若不存在正值，则雾化操作能正常进行。且负压区域大，有利于雾化操作达到最佳效果。关键词：液气纰合雾化，多相流动，数值模拟，雾化优化ABSTRCTMULTIPHASEFLUIDFLoWINANAToMIZATIoNPROCESSBYCoMBINEDLIQUIDANDGASFLOWSABSTRACTInrescentyears，withtherepiddevelopmentofaerospace、a

8、otomobiles、mechanicalandchemicalindustryandSOon，theneedofmeta