张永辉 作品数:6 被引量:14 H指数:2 供职机构: 江苏大学能源与动力工程学院 更多>> 发文基金: 江苏省高校优势学科建设工程资助项目 国家自然科学基金 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 理学 农业科学 动力工程及工程热物理 轻工技术与工程 更多>>
双毛细管静电雾化电场特性研究 被引量:2 2016年 为探究毛细管电极形成的空间电场对静电雾化过程的影响,建立了适用于单、双毛细管静电雾化的实验系统,并采用高速数码摄像机记录了无水乙醇的静电雾化过程,通过系统分析雾化图像获得了滴状、纺锤形、脉动锥射流、旋转锥射流、稳定锥射流和多股射流等典型的静电雾化模式;并依据锥射流雾化模式下对应的实验工况,利用静电场叠加原理与椭圆积分方法,对单、双毛细管静电雾化电极产生的空间电场进行了理论分析与数值计算。研究结果表明:单、双毛细管电极的轴线上电场强度最大,电场强度随着φ(空间中的任意一点P与毛细管轴线正向的夹角)的增大而减小,随着r(原点O与点P的距离)的增大而减小;与毛细管单电极相比,相同条件下,毛细管双电极中间区域的径向电场强度减小,轴向电场强度增大,非相干区域的电场强度均增大;毛细管双电极的空间电场的分布使得静电雾化产生的射流与雾滴群等呈现"八"字状,即偏离双毛细管几何对称面向外倾斜。 王贞涛 张永辉 Sau Amalendu 夏磊 詹水清关键词:毛细管 电场分布 多毛细管静电雾化模式实验研究 2018年 采用高速数码摄像技术,通过图像对比与分析,获得了无水乙醇的一些多毛细管静电雾化模式,依据无量纲流量α和静电Bond数β对这些模式进行分类,结果表明:与单毛细管静电雾化模式相似,在多毛细管静电雾化模式出现了滴状、纺锤、射流及多股射流等雾化模式,并随着电压与流量的增加依次出现转变;同时由于毛细管、射流之间的库仑力作用,两股射流呈现对称向外倾斜分布.随着静电Bond数值的增大,两种多毛细管出现纺锤和脉动射流模式的重复频率增多,且两种模式的摆动幅度随之减小,当静电Bond数值增大到某一值时,纺锤模式将会转变为脉动射流模式;当静电Bond数值继续增大时,两种多毛细管均产生多股射流模式,且其射流数目随着静电Bond数值的增加而有所增多. 王贞涛 王贞涛 夏磊 张永辉 顾利定 邱乾胜双毛细管静电雾化模式试验 被引量:3 2018年 采用带有显微变焦镜头的高速摄像技术对不锈钢双毛细管产生的静电雾化现象进行了可视化研究.以无水乙醇和去离子水为雾化介质,采用高速相机以104Hz的拍摄频率记录静电雾化图像,通过对大量图像的离线对比分析,获得了双毛细管静电雾化模式,并与单毛细管静电雾化模式进行对比.试验结果表明:在无水乙醇静电雾化中观察到了滴状、斜滴状、纺锤、锥射流、鞭式射流与多股射流等多种雾化模式,而去离子水静电雾化中存在滴状、斜滴状、纺锤、锥射流以及振荡射流等雾化模式;双毛细管静电雾化中,除电压较低的滴状模式外,其余雾化模式中雾化射流中心线与毛细管轴线之间的呈现出不同的夹角,夹角与雾化模式和流量均有关;不同的雾化模式下,雾滴的粒径分布也有显著差别;在相同的试验范围内,无水乙醇和去离子水的表面张力不同,静电雾化模式不同,无水乙醇能够呈现出更多的雾化模式,雾滴粒径更为细小,射流与雾滴的界面更加光滑. 王贞涛 王贞涛 夏磊 夏磊 张永辉关键词:雾滴 静电场中液滴变形及内部流动的研究 被引量:6 2015年 采用VOF(Volume of Fluid)方法捕捉两相流体的界面,利用漏电介质模型模拟静电场,数值计算并获得了静电场中单个分散液滴在另外一种不相溶黏性液体中的变形与内部流动形态。研究表明:液滴变形的方向及液滴内部循环的方向与液滴的物性参数有关。液滴的变形方向与判断参数fd有关,当fd<0时,液滴沿水平横向被拉伸;当fd>0时,液滴沿垂直方向被拉伸。液滴内部流动方向与判别参数β有关,当β<1时,流动方向为从两极到赤道;当β>1时,流动方向为从赤道到两极。研究结果与前人的理论、试验及数值计算结果进行了对比分析,在变形率较小时,与试验数据、理论以及数值计算均有很好的吻合性;在较大变形率时,与试验数据与数值分析依旧有较好的吻合,与理论分析具有较大差异。 王贞涛 董庆铭 张永辉 王军锋关键词:VOF模型 液滴变形 数值模拟 双毛细管静电雾化模式演化过程分析 被引量:1 2022年 基于高速摄像技术对不锈钢双毛细管产生的静电雾化进行了可视化研究,探讨了液滴分离周期与电压以及雾化模式的关系.结果表明:随着电压的增加,乙醇双毛细管静电雾化过程中依次出现了滴状(倾斜滴状)、纺锤、脉动锥射流、鞭式射流与多股射流等多种雾化模式;雾化射流中心线与毛细管轴线之间的夹角与雾化模式紧密相关,滴状模式下夹角随着电压的增大而增大,纺锤模式下夹角变化较小,射流模式下夹角变化较为剧烈;液滴分离周期与雾化模式相关,在滴状与纺锤模式下,液滴分离周期随电压的增加而线性下降;在脉动与鞭式射流模式下,雾滴分离周期极短;雾化液滴粒径变化较大,在滴状与纺锤模式下雾滴粒径较大,而在连续射流模式下雾滴粒径较小. 王其锶 王贞涛 杨诗琪 张永辉 夏磊 蒋轶敏关键词:液滴 风送荷电喷雾特性试验 被引量:2 2015年 为研究风送荷电喷雾在空间的粒径分布和沉积特性,设计了一种风送荷电喷雾试验装置,包括雾化装置、荷电装置、风送设备以及相应的测量设备.首先对轴流风机改造前后的气流速度进行了对比,然后探讨了雾滴的荷质比和云电流与电压的关系,最后研究了荷电与非荷电状态下,喷嘴轴线上的雾滴粒径和沉积质量的分布规律,以及轴线上距喷嘴出口2.0和3.0 m,沉积质量沿水平径向(y方向)和雾滴粒径沿垂直径向(z方向)的分布特点.研究结果表明:改造后的轴流风机产生的气流轴向速度增大,有助于增加喷雾射程;雾滴的荷质比与云电流随电压的升高而增大;荷电与非荷电情况下,雾滴粒径与沉积质量均随轴向距离的增加先增大后减小,呈现单峰分布;荷电雾滴沿垂直径向的粒径分布关于轴线呈现出较大的不对称性,即小雾滴在轴线上方,大雾滴在轴线下方;荷电雾滴沿轴向(x方向)和水平径向(y方向)的沉积范围较广且均匀性较好. 王贞涛 张永辉 董庆铭 王晓英 闻建龙关键词:粒径分布