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单液氮液滴在气流中的蒸发运动特性研究
【作者】 阮一逍 [1] 薛绒 [1] 赖欢 [2] 刘秀芳 [1] 侯予 [1]
【关键词】 喷雾冷却 液滴蒸发 液氮 运动特性
【摘要】为了研究低温风洞中液氮喷雾降温蒸发特性,从而从微观上把握整个喷雾过程,以经典蒸发模型为基础,建立了适用于高速气流下的单液滴蒸发模型,计算了高速气流下单个液氮液滴的蒸发过程,得到其蒸发过程中液滴直径、速度、蒸发速率等参数的变化规律,并比较了环境温度、环境压力、气流速度等不同因素对各参数的影响.结果表明:环境温度对液滴蒸发速率影响较大,在100～300 K环境温度下,每升高100 K,2 m的距离内液滴相对蒸发量大约增加18％,而对液滴运动速度则基本没有影响;气流速度越大,对流换热越强,液滴等时间蒸发速率越大,但由于蒸发距离一定,高速气流情况下的实际蒸发量减少,在上述条件下,10～30 m/s的速度范围内,相对蒸发量在5％～6％;大粒径液滴具有大的绝对蒸发量,而小粒径液滴的相对蒸发量则较大;随着环境压力的增大,蒸发速率会随之增加.
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