流化床喷嘴雾化可靠性仿真分析.pdf

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1、观弋。lMxi~adnedraniJMixaiech流化床喷嘴雾化可靠性仿真分析李铮，刘海军，张雷。(1．中国核电工程有限公司，北京100840；2．北京航空航天大学可靠性与系统工程学院，北京100191)摘要：为了确定流化床喷嘴雾化效果的可靠性水平及其影响参数，利用FLUENT软件对空气辅助雾化喷嘴的雾化效果进行了数值模拟。以硝酸铀酰溶液的雾化颗粒索特平均粒径(s肘D)为约束条件对喷嘴进行了可靠性定量仿真，并结合灵敏度分析软件确定影响喷嘴雾化的关键参数，为提高流化床雾化喷嘴的质量提供有效地改进建议

2、。关键词：可靠性分析FLUENT仿真索特平均粒径(SMD)灵敏度分析中图分类号：TP202．1；TP302．7文献标识码：A文章编号：1002—6886(2016)06—0036—05ReliabilitysimulationanalysisofatomizationefectoffluidizedbednozzleLIZheng，LIUHaijun，ZHANGLeiAbstract．In(~rdertodeterminethereliabihty]leveloftheatomizationeffe

3、ctanditsinfluenceparametersofthefluidizedbednozzle，theatomizatieneffectofairassistedatomizationnozzleissimulatedusingFLUENTsoftware．Quantitativereliabilitysimulationofthenozzleiscarriedout，takingSautermeandiameter(SMD)ofaerosolparticlesofuranylnitrates

4、olutionasthecon∈~lraintconditions．Thenthekeyparanletersaffectingtheatomizationeffectofthenozzlearedeterminedcombinedwithsensitivityanalysissoftware，whichprovideseffectivesuggestionstoimprovethequalityoffluidizedbednozzle．Keywords：reliability"analysis，F

5、LUENTdmulation，sautermeandiameter(SMD)，sensitivityanalysis流化床是制备三氧化铀的关键设备，其主要功液浓度，在溶液浓度较高时取决于溶液中聚合物的能是将硝酸铀酰溶液加热脱硝，生成三氧化铀。在分子量的结论。本文从性能和功能可靠性的角度对此过程中，为了得到更好的脱硝效果，必须将其通过脱硝流化床雾化喷嘴进行可靠性定量分析，以喷嘴一个双流体气动雾化喷嘴雾化，使液料形成尺寸均雾化效果的高可靠作为约束条件，确定对喷嘴雾化匀，颗粒直径小的液雾，以增加硝酸铀酰溶

6、液与流化可靠性敏感的设计参数，为改善脱硝流化床喷嘴雾气和流化底料之间的接触面积，提高反应速度。化效果提供设计依据。本研究中脱硝流化床所用双流体气动雾化喷嘴属于1理论基础空气雾化喷嘴，是流化床中的关键设备之一。喷嘴质量的好坏，不仅影响产品粒度的大小和分布，在一空气雾化喷嘴的喷雾状态属于典型的气液两相定程度还影响着床层的流化质量，进而影响三氧化流流动，计算时需要考虑空气与液滴之间的相互作铀的产量。文献[2]采用实验和数值模拟仿真结合用。因此在Fluent对喷雾过程采用欧拉一拉格的方法，研究了喷嘴中液相介

7、质雾化参数的变化情朗13模型进行模拟时，将液滴处理为离散项，空气处况，并总结出相关的经验公式。文献[3]研究了大理为连续项H。口径旋流喷嘴的性能，并用实验进行了验证。对于1．1气液两相介质流动理论喷嘴雾化效果的影响因素，文献[4]等通过数值模依据气体在喷管内流动的基本理论，假设喷管拟及相关实验研究了喷嘴结构参数对雾化效果的影内流动的为定比热容理想空气，则其连续方程为_8响。文献[5]对雾化溶液的雾化性能进行了分析，+：0得到索特平均直径在溶液浓度较低时主要取决于溶OtOx·36·设J=；lI删年第期

8、Design、P删＆l4”nfv一一’‘动量方程为：小：常用的评价喷雾粒径的指标有平均粒径、索特平()O(ptzi#j)均值经和粒径分布。平均粒径即所有液滴直径的算Otax术平均值，索特平均直径(SMD)则是所有液滴总体一积与总表面积之比：设直径为d的液滴数为，则老+丢[c+(+)]c2有：方程为：SMD：∑d(6)Ot。SMD是多种因素综合作用的结果，学者总结的=蠹+~lOk1+GSMD经验公式也较多，其巾文献[10]提的SMD(3)公式如式(7)所示：s方程为：S