液固兩相橫射流的流場結構和顆粒擴散的實驗研究.pdf

1、本文對液固兩相橫射流中顆粒的擴散分布和顆粒對流場的影響進行了實驗研究。實驗中的主要測量儀器采用粒子動態(tài)分析儀PDA。實驗分為兩部分進行：第一部分是考慮液固兩相橫射流中環(huán)境橫流和射流中都含有相同濃度的細顆粒，測量不同流速比(射流和橫流的斷面平均流速比值)條件下固相顆粒與液相之間流動特性上的差異，包括對稱面上，射流下游不同斷面上沿流向和壁面垂向的時均速度、脈動速度，湍動能，固相濃度的分布。固相顆粒采用平均粒徑為70gm的空心玻璃微珠，固液密

2、度比約為1。在PDA測量中，采用平均粒徑為10μm的顆粒作為示蹤粒子。第二部分是，只有在射流中含有不同粒徑的大顆粒，在固定流速比下，不同粒徑的顆粒在不同的質量載荷(含有液固兩相的射流中固相質量和液相質量比值)下對液相流動湍流特性的影響。實驗中采用三種固相顆粒的平均粒徑分別為300微米、500微米、800微米，固液密度比約為2.4。 第一部分實驗研究結果表明： 1.由于固相顆粒平均粒徑為70μm，實驗中固相對液相有良好的跟

3、隨性，液固兩相的湍流特征量只在射流近區(qū)斷面上出現(xiàn)峰值的位置的近區(qū)有微小差別。 2.固相顆粒沿下游不均勻擴散且集聚在剪切渦區(qū)，各湍流特征量在斷面上呈雙峰分布，在離射流出口較遠的下游斷面上由于受射流影響較小，各湍流特征量趨于均勻分布。 第二部分實驗研究結果表明： 3.由于射流中的大顆粒射入橫流后和射流主體軌跡發(fā)生偏轉，固相顆粒的存在分別在斷面時均速度出現(xiàn)最小值的區(qū)域和近底壁區(qū)增大和減小了液相時均速度，且顆粒粒徑越大、