mql气泡雾化喷嘴下游流场数值模拟

《mql气泡雾化喷嘴下游流场数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、论文题目：学科专业：研究生：指导教师：MQL气泡雾化喷嘴下游流场数值模拟机械制造及其自动化张敏肖继明副教授摘要签名：邋签名：耻塑工业化进程的加快带来的环境污染已日趋严重。金属切削加工业作为重要的工业领域，节能降耗，减小污染已迫在眉睫。本文针对金属切削加工中广泛应用的传统冷却润滑方式，研究开发了新的冷却润滑方式和系统，以期解决由此产生的污染问题。本课题具有重要的工程实际意义。小量冷却润滑(MQL)不仅冷却润滑效果好，且不会污染环境，是一种绿色冷却润滑方式。其中液体气泡雾化方式具有雾化质量高、耗液耗气量小、工作压力低

2、等特点，在金属切削加工中的应用受到广泛关注。本文在进行大量分析研究的基础上设计了一套切削液气泡雾化系统，该系统以压缩空气为动力，形成气泡两相流，使切削液产生雾化。依据这一原理，设计了多孔气泡雾化喷嘴，并对其雾化特性进行了研究。建立了雾化喷嘴结构的流体运动模型，采用两相流中描述颗粒运动的欧拉．拉格朗日法，利用FLUENT有限元软件对喷嘴的雾化特性进行了数值模拟。分析结果表明雾化颗粒粒度与喷嘴口径近似呈正比关系，与气液流量比近似呈反比关系；雾化颗粒流速与气液流量比和压缩空气压强成正比，与喷嘴口径成反比，而切削液流率对

3、雾化颗粒流速的影响较为复杂，在切削液流率较小时，随着它的增大雾化颗粒流速增大，但当切削液流率达到一定值后，雾化颗粒流速反而会减小，颗粒流速随着远离喷嘴口而逐渐减小；进一步用正交分析获得在气液流量比O．2、压缩空气压强0．4MPa和切削液流率3g／s的条件下，雾化颗粒粒度最小。此外，用所设计气泡雾化实验系统进行了初步实验，直观地观察了喷嘴口径和切削液流率变化对雾化效果的影响，结果与数值模拟分析一致。表明西安理工大学硕士学位论文行气泡雾化喷嘴的设计和参数优化是一种有效的途径。；气泡雾化；雾化特性；数值模拟西省教育厅专

4、项科研基金(05JK274)的资助。Major：MechanicalManufacturingandAutomationName：MinZHANGSupervisor：AssociateProf．JimingXIAOAbstractSignatu阳：丝塑乡Signature：Withindustrialdevelopment，environmentalpollutionhasbecomesincreasinglysevere．Itisallimportantresearchsubjectthatenergysav

5、inganddecontaminationinmetal—cuttingfields．AnewlubricationtechniqueandsystemWasdevelopedtosolvethepollutionproblemwhichbeenfromnOWcooling／lubricationmethodswidespreadusedinmetal—cuttingoperations．Ithasimportantengineeringmeaning．Minimumquantitylubrication(MQL

6、)doesnotonlycooling／7lubricationeffectswell，butalsounabletopollutedenvironment．Liquideffervescentatomizinghasmanycharacteristicthatlli曲atomizingmass，littleliquidandairconsumptionandlowworkingpressure．Itsapplicationhasbeenregardedabroadinmetal-cuttingoperation

7、s．Asetofeffervescentatomizingequipmentofcutting-fluidwasdesignedbasedonalargeamountofanalyticalstudy．Theequipmenttakescompressedairaspowertoformairbubbletwo—phaseflowtoatomizecutting—fluid．Accordingtotheprinciple，amulti—apertureairbubbleatomizerWasdesignedand

8、itsatomizingcharacteristicswereinvestigated．ThefluidmotionmodelWasbuiltaboutthestructureofatomizingnozzlebasedonEuler-Lagrangianmethodwhichdescribesparticlemotionintwophaseflow,Theatomizi