基于Fluent的超高压撞击流乳化喷嘴的优化分析

高压液体通过喷嘴加速,形成高速射流,与相反方向的另一股射流相互撞击,发生强烈的相互作用,产生强烈的径向和轴向湍流速度分量以及狭窄的高压高速湍流区,在此区域内,相间或液滴间的碰撞互磨产生的挤压力和剪切力使流体被细化。本文从液体连续相撞击流的两个特征：微观混合和压力波动入手,逐一分析了撞击速度与微观混合、压力波动的关系,得出了压力波动与撞击流速度乱U0成正比关系,微观混合与U^3 0成正比的规律。同时,用流体模拟软件Fluent对喷嘴的结构和尺寸进行优化,并得出最合理的喷嘴结构和尺寸。模拟认为：在相同压力下,采用矩形槽,出口孔径为0．2mm,槽的深度为0．27mm的结构时撞击速度达到最大,并通过实验验证了这一结论。     

超高压撞击流技术下制备破壁灵芝孢子的机理研究

在本研究的前期工作中,超高压超临界撞击流方法制备破壁灵芝孢子取得成功.为了进一步提高破壁率,本文研究了灵芝孢子在超高压撞击流下的破壁机理.从灵芝孢子粉破壁的过程出发,结合灵芝孢子粉的结构,分析了孢子在原料罐中及刚出喷嘴时孢壁的受力分析,超高压超临界流体气爆时孢壁的受力分析,以及孢子撞击靶板时的受力分析.分析结果表明:孢子在原料罐中承受超高压,产生开裂的起裂源.经过卸压气爆和超高速撞击,使得灵芝孢子破壁.研究结论可为工艺参数的优化提供重要依据.