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在纺织厂中,空气调节是生产过程中非常重要的环节之一,其能耗约占车间总能耗的20%~30%,被称为“纺织厂的能耗大户”,因此,节能问题是十分重要的。在我国的西北地区,由于特殊的气候条件,蒸发冷却得到了很好的应用,纺织厂空调系统也是如此,喷水室又是其关键设备,喷水室的性能高低直接影响着人员的身体健康和产品的质量。喷嘴是喷水室的核心部件,其性能是把水雾化成细小水滴,增大空气与水间的接触面积,从而增强了其热湿交换作用。喷嘴的结构尺寸、工作压强、流体的速度和雾化射程都直接影响着雾化的效果。目前喷水室多采用传统离心式喷嘴,这种喷嘴存在不少缺点:易堵塞、雾化角小、安装和维护管理不方便等。因而我们提出一种新的喷嘴━━靶式撞击流喷嘴,在节能减排的大方针下,结合西安工程大学蒸发冷却团队对靶式撞击流喷嘴的理论研究成果,本文通过实验对单个靶式撞击流喷嘴研究的基础上,利用Fluent软件进行三维数值模拟研究,最后根据实验得到的结果与模拟得到的结果进行比较,说明模拟的可行性。为此,本论文的研究内容如下:(1)靶式撞击流喷嘴的实验研究:根据所搭建靶式撞击流喷嘴的实验台,准备测试工具,对其进行相关内容的测试,测出单个喷嘴在不同结构尺寸和压力下的实际的喷水量、射程以及雾化锥角,将这些数据进行整理和归纳,同时将靶式撞击流喷嘴与离心喷嘴进行对比分析,得出靶式撞击流喷嘴的优点。总之,用实验测得的数据为靶式撞击流喷嘴的研究提供理论指导。(2)靶式撞击流喷嘴的数值模拟研究数值模拟采用Fluent软件,它的基本思想是把时间和空间上连续且相互关联的物理量(如速度场、温度场)通过一系列离散点的变量值集合起来,同时建立起这些离散点之间的关系。由于在实验的过程中,很多数据都受到外界条件的影响,因此在实验的基础上,用Gambit建立了靶式撞击流喷嘴喷雾化的三维数学模型,并制定合理的网格划分方案,确定湍流模型;根据数学模型,用Fluent模拟出在不同结构尺寸和压力下的雾化射程、速度和压力分布,进一步得出喷嘴的雾化特性结论。(3)靶式撞击流喷嘴实验结果与模拟结果的对比根据模拟结果与实验结果进行分析,总结出喷嘴的结构尺寸和压力对雾化的影响,为喷嘴的改进提供理论依据。同时也说明了Fluent对研究靶式撞击流喷嘴的可行性。本文总结了在靶式撞击流喷嘴研究中得到的结论和不足,对今后的研究工作提出了展望。文章中得到的结论为以后喷嘴的应用提供了参考依据。