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作者：邵和;郑沂怡;李文璞;梁忠秋;
单位：太原理工大学安全与应急管理工程学院;中煤科工集团沈阳研究院有限公司;
摘要：【目的】为了研究喷嘴结构对内混式喷嘴雾化特性的影响。【方法】采用粒径分析和粒子图像测速（PIV）系统，在相同的初始条件下对3种不同内混式喷嘴的雾化特性进行了对比分析。进一步地，利用Fluent软件对喷嘴的内部流动特性和雾化场射流特性开展了数值模拟，以揭示内部结构与雾化性能之间的内在联系。【结果】研究结果表明：随着供水压力的逐步增加，三种内混式雾化喷嘴在雾化射程、雾化角度、雾滴速度以及雾滴粒径方面均展现出显著的增大趋势，喷嘴的雾化范围受到喷孔形状的影响显著，其中扇形喷孔的喷雾作用范围最广，而圆形喷孔则在喷雾射程上表现最佳。在较高的气水压力比（ALR）下，混合腔较长的喷嘴能够维持理想的雾滴粒径，在相同的初始边界条件下，空气帽出口处为圆形的喷嘴所产生的雾滴速度高于扇形喷嘴。数值模拟结果与实验数据基本一致，VOF多相流模型预测的雾化角度与实验观测值几乎吻合。模拟进一步揭示了液相在扇形喷孔喷嘴混合腔内部的回流现象，导致大液滴被压缩空气推向两侧，形成了发散态的雾化场。相比之下，圆形喷孔喷嘴的混合腔内液相集中于中央，形成了集束态的雾化场，且在喷口附近，雾滴速度随轴向距离的增加而降低，雾滴粒径则随之增大。
关键词：内混式喷嘴;;空气助力;;雾化特性;;数值模拟;;结构参数
基金资助：国家自然科学基金资助项目(51804210)
