为解决射流混合器混合比小且不精确的问题,设计了一种两级注入式射流混合器.采用计算流体力学方法对两级注入式射流混合器内部的药水流动特性进行数值模拟.根据文丘里管的设计标准,借助CFD模拟计算不同喷嘴直径,获得最佳混合的喷嘴直径分别为9和21 mm.利用四因素四水平仿真设计,探究了喉管长度、扩收管短轴长度和扩散管角度对混合器出口面均匀度的影响.模拟结果表明,在一级喉管长度45 mm、二级喉管长度80 mm、一级射流扩收管短轴长度26 mm、二级射流扩散管角度7°时,变异系数最小,混合均匀度最佳.进一步仿真分析了不同混药比对混合器混合变异系数的影响,得出两级混合器可以在不同的混合比下达到相同混合效果.根据优化仿真结果,选取不同的流量与混药比对混合器进行对比试验,结果表明,同一混合比的试验值与实际值的最大误差为3.5％,且混合变异系数均在0.041 2以下,证明混合器在300∶1～3 000∶1时,均能达到较好的混合效果.同一混合比的模拟值与试验值的最大误差为12.1％,证明两级注入式射流混合器符合设计需求.
CFD 两级注入式射流混合器 数值模拟 变异系数