水喷雾场瞬态蒸汽浓度分布研究.pdf

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1、与开发DOh10．3969／j．issn．1009-9492．2013．12．020水喷雾场瞬态蒸汽浓度分布研究余鹏，杜永成(1．海军装备部装备采购中心，北京100071；2．海军工程大学船舶与动力学院，湖北武汉430033)摘要：考虑到喷雾形成的雾场巾，雾滴生存环境的湿度对雾滴的动力学特性、热特性与蒸发特性有着重要的影响，因此对雾场湿度的动态变化进行研究是一项关键的工作。综合考虑变化的蒸发源项与蒸汽扩散之间的相互作用，建立了一维瞬态的湿度控制方程；采用多分散系模型，分析了喷雾区域及其水蒸汽的扩散区域内相对湿

2、度随时间、空间的变化规律；并讨论了雾滴与空气的相对速度、雾滴体积分数、平均粒径及环境相对湿度等因素对于雾场及扩散区域的相对湿度分布的影响。关键词：雾滴；蒸发；相对湿度分布；多分散系中图分类号：TK21文献标识码：A文章编号：1009—9492(2013)12—0066—05StudyontheTransientVaporDensityDistributionoftheWaterSpraysFieldYUPeng，DUYong-cheng(1．EquipmentProcurementCenter，Departm

3、entoftheNavelEquipment，Beijingl00071，China；2．CollegeofPowerEngineering，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：Giventhatthehumidityofdropletslivingenvironmentinthefieldofwatersprayshasimportantinfluencetothecharacteristicsofthedynamic．therma

4、1．andevaporation0fthedroplets．it’Snecessarytomakeresearchintothetransientvariety0fhumidity0fthespraysarea．Taketheinteractionofvariationalevaporationsoarcetermmidvapordiffusionintoaccount，aonedimensionaltransientcontrollingfunction0fhumidityisestablished．Mak

5、inguse0fthepolydispersedropletsmode1．thechanginglawoftherelativehumidity，intheareaofspraysanddiffusion．alongwiththetimeandspaceisanalyzed．Thefactorssuchasrelativevelocitybetweendropletsandair．dropletsvolumefraction．averagedropletsradius．andrelativehumidity0

6、fambientarealsotakenintoaccountf0rtherelativehumiditydistribution．Keywords：spraydroplets；evaporation；relativehumiditydistribution；polydisperse0前言究，S．Sazhin等-一l研究了雾滴蒸发的瞬态导热过细水雾技术在消防灭火、除尘增湿、降温降程，但没有讨论环境湿度变化对雾滴蒸发速率的燥等诸多领域应用广泛，其水动力学特性、热特影响；B．Abramzon等研究了有热辐射吸收条

7、件性与蒸发特性是国内外研究的重点和热点。而雾下的油料液滴对流蒸发，对于液滴生存环境的蒸滴生存环境中的水蒸汽浓度直接影响了雾滴的蒸汽浓度也只是作了定值处理，与实际不符；P．发速率，并间接对雾滴的运动和传热过程产生影Boulet等1在研究水喷雾遮蔽强辐射时提出了轴向响，因此是一个关键参数。假设有雾滴的区域称蒸汽浓度的计算方法，使得热辐射透射率的计算为喷雾区域或雾区，受水蒸汽扩散影响的区域称精度得以提高，但将水平蒸汽浓度分布处理为定为扩散区域。由于传质作用的影响，喷雾过程中值。国内袁江涛、冉景煜等学者计算了有限空水

8、蒸汽不断由喷雾区域进入扩散区域，雾场及其间内的雾滴蒸发，虽然考虑了空间内蒸汽浓度的扩散区域的湿度不断变化又影响到雾滴的蒸发作变化，但采用的是整体的浓度变化，未考虑空问用，因此整个过程是很复杂的。内的浓度分布。国内外对雾滴的蒸发与运动进行了大量研综上所述，当前对于压力喷雾水平蒸汽浓度国防预研基金资助项目(编号：1010502020202)收稿日期：2013—09—11rf———_—————————1T