利用高速攝像儀對(duì)二維噴嘴內(nèi)稠密氣固射流穩(wěn)定性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,考察了顆粒粒徑、料倉壓力以及噴嘴收縮角等因素對(duì)射流流動(dòng)模式及穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:對(duì)于顆粒粒徑為78μm的氣固射流,隨著料倉壓力的增大,射流出口速度增大,射流固含率降低,在料倉壓力≥0.03MPa、射流速度≥4.82m/s、射流固含率≤0.168時(shí),噴嘴內(nèi)稠密氣固射流出現(xiàn)氣泡型的不穩(wěn)定流動(dòng)模式;隨著顆粒粒徑的增大,氣固射流固含率降低,噴嘴內(nèi)稠密氣固射流從氣泡模式轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒團(tuán)不穩(wěn)定流動(dòng)模式;改變噴嘴收縮角對(duì)射流不穩(wěn)定模式影響不大。利用微型壓力傳感器對(duì)噴嘴直管不同位置壓力進(jìn)行測量,結(jié)果表明壓力脈動(dòng)主要是由于氣固射流中氣泡及顆粒團(tuán)的產(chǎn)生及演變導(dǎo)致的。研究表明,隨著料倉壓力增大,顆粒在噴嘴內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)過程中壓降增加,滲透進(jìn)顆粒流的氣體分率增加,將導(dǎo)致噴嘴內(nèi)氣固相互作用增強(qiáng),進(jìn)而引起氣固射流不穩(wěn)定。

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【部分圖文】：

圖1稠密氣固射流實(shí)驗(yàn)流程圖及噴嘴結(jié)構(gòu)

稠密氣固射流實(shí)驗(yàn)流程圖及噴嘴結(jié)構(gòu)如圖1所示，實(shí)驗(yàn)在常溫下進(jìn)行，密閉儲(chǔ)料罐內(nèi)的玻璃微珠在鋼瓶中高壓空氣的推動(dòng)作用下在二維噴嘴中形成稠密氣固射流，通過調(diào)節(jié)儲(chǔ)料罐內(nèi)的空氣壓力可以改變噴嘴出口射流速度和質(zhì)量流量。為了方便拍攝噴嘴內(nèi)的氣固射流不穩(wěn)定模式及演變特征，本實(shí)驗(yàn)采用二維有機(jī)玻璃噴嘴....

圖2不同顆粒粒徑射流速度隨料倉壓力變化

式中，u0為噴嘴出口截面平均速度，m/s;mp為噴嘴出口質(zhì)量流量，kg/s；通過對(duì)單位時(shí)間內(nèi)流出噴嘴的顆粒進(jìn)行收集和稱重得到；ρp為顆粒密度，kg/m3;A為噴嘴出口截面積，m2，不同工況下稠密氣固射流的固含率可通過式(1)計(jì)算得到。實(shí)驗(yàn)中對(duì)不同顆粒粒徑射流速度以及固含率隨料倉壓....

圖3不同顆粒粒徑射流固含率隨射流速度的變化

圖2不同顆粒粒徑射流速度隨料倉壓力變化2結(jié)果與討論

圖4不同料倉壓力下稠密氣固射流可視化圖像

圖4為Dp=78μm，噴嘴收縮角α=30°時(shí)噴嘴內(nèi)稠密氣固射流在不同料倉壓力下的可視化圖片�？梢园l(fā)現(xiàn)，隨著料倉壓力的增加，氣固射流速度增大，固含率降低，氣固射流呈現(xiàn)不同的流動(dòng)模式：在重力作用下，射流從噴嘴收縮處流出后貼側(cè)壁面流動(dòng)；當(dāng)p=0.02MPa,u0=3.18m/s,xp=....

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