【摘 要】
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采用喷雾焙烧法生产氧化铁粉,氧化铁粉的品质主要取决于废酸的雾化效果,而废酸的雾化主要通过离心式旋流喷嘴来实现,因此,喷嘴的雾化特性是喷雾焙烧法制取氧化铁粉的关键。本
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采用喷雾焙烧法生产氧化铁粉,氧化铁粉的品质主要取决于废酸的雾化效果,而废酸的雾化主要通过离心式旋流喷嘴来实现,因此,喷嘴的雾化特性是喷雾焙烧法制取氧化铁粉的关键。本文以酸再生系统中采用的离心式旋流喷嘴为研究对象,采用数值模拟分析为主,理论分析和喷雾实验为辅的研究方法对其喷雾特性进行了研究。利用流体力学相关知识和理论,对离心式旋流喷嘴的内外流场机理进行了归纳分析,了解了喷嘴内部速度和压力的分布规律；利用Fluent数值模拟仿真软件对喷嘴的内外流场进行数值模拟仿真,并采用相位多普勒干涉仪(PDI)进行喷雾实验,将数值模拟结果与喷雾实验得到的实验结果(进口压力、雾化锥角、出口速度、雾化粒径)进行对比分析,分析结果表明,数值模拟能很真实的反应各个参数的变化趋势,因此,利用该模型对喷嘴内外流场的机理进行分析是可行的：对不同结构参数(出口直径、出口长度及收缩段锥角)的喷嘴进行数值模拟仿真,得到了喷嘴结构参数对喷嘴雾化特性(出口轴向速度、喷雾锥角、流量系数、有效截面系数及喷雾粒径)的影响规律,并对仿真结果进行无量纲分析,分析结果表明,喷嘴出口直径对喷嘴雾化特性的影响最明显,定义特征结构参数ε,分别建立了特征结构参数ε与雾化锥角和索太尔直径(SMD)的经验关系式；对不同操作参数下的喷嘴进行数值模拟仿真,得到了操作压力对流量系数、喷雾锥角及索太尔直径(SMD)的影响规律,并分别建立了操作压力与雾化锥角,操作压力与索太尔直径(SMD)的经验关系式；对酸再生系统用喷嘴的结构参数和操作参数进行了优化,将新喷嘴进行现场生产试验,经过跟踪调研,发现喷嘴的结构和操作参数优化后,获得的氧化铁粉具有较高的品质,同时对该喷嘴进行了喷雾实验,验证了所得经验关系式的可行性；
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