【摘 要】
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针对扇形喷嘴雾化特性问题，在Ansys Fluent中基于Taylor Analogy Breakup（TAB）破碎模型，采用Eulerian-Lagrangian连续相与离散相耦合算法，实现了扇形喷嘴的液滴破碎、雾化形成及气液两相流场的非定常数值模拟，完成了喷射压力与喷雾高度2个参数对扇形喷嘴液滴速度、液滴直径、离散相模型（DPM）质量浓度、液滴通量N等雾化特性参数影响的研究，通过激光粒度仪在试
【机 构】
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江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心
【基金项目】
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国家重点研发计划项目（2017YFC0404204）； 江苏省重点研发计划项目（BE20211308,BE2019306,BE2017334）； 江苏省信息农业重点实验室开放基金资助项目（KLIAKF1802）；
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针对扇形喷嘴雾化特性问题，在Ansys Fluent中基于Taylor Analogy Breakup（TAB）破碎模型，采用Eulerian-Lagrangian连续相与离散相耦合算法，实现了扇形喷嘴的液滴破碎、雾化形成及气液两相流场的非定常数值模拟，完成了喷射压力与喷雾高度2个参数对扇形喷嘴液滴速度、液滴直径、离散相模型（DPM）质量浓度、液滴通量N等雾化特性参数影响的研究，通过激光粒度仪在试验台上得到了液滴索特平均直径DSM,并与模拟结果进行了对比.研究结果表明：随着喷射压力的升高，液滴的速度越大，液滴在计算域内平均停留时间越短，在计算域停留的液滴数越少；液滴的索特平均直径DSM、液滴体积中值直径DVM、数量中值直径DNM随着喷射压力的升高越来越小，喷射压力为0.3 MPa后液滴DSM减小的趋势变大，这有利于改善实际作业中的雾化质量，当然在有风状态下也会加大雾滴飘逸的风险.喷雾高度对液滴DSM影响不大.不同喷射压力下DPM质量浓度以及喷雾的覆盖面积不受喷射压力的影响，由于N的变化与液滴DSM呈三次方，与覆盖面积A成反比关系，液滴的数量通量随着喷射压力的变大而逐渐变大.DPM的质量浓度随着喷雾高度的升高而逐渐降低，喷雾的覆盖面积随着喷雾高度的升高而逐渐变大.由于液滴的DSM随喷雾高度的变化可忽略不计，因此液滴数量通量随着喷雾高度的增加而逐渐变小.不同喷射压力下和不同喷雾高度下试验和模拟计算所得到的DSM变化趋势一致，整个过程的误差不超过10%.
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