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基于机器视觉的SMD共面性检测技术研究与应用

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基于机器视觉的SMD共面性检测技术研究与应用

作者：程星光北华航天工业学院

学位级别：硕士

在印刷电路板表面贴装生产工艺中,由于二次筛选、运输和成形等因素导致SMD(Surface Mounted Devices)出现工艺缺陷问题,为保证印刷电路板贴装的质量和产品的高可靠性,需要对贴装前的SMD进行共面性检测。传统的人工目视检测方式存在效率... 详细信息

在印刷电路板表面贴装生产工艺中,由于二次筛选、运输和成形等因素导致SMD(Surface Mounted Devices)出现工艺缺陷问题,为保证印刷电路板贴装的质量和产品的高可靠性,需要对贴装前的SMD进行共面性检测。传统的人工目视检测方式存在效率低、工艺指标无法量化和工艺指导性不强的缺点,已无法满足当前电装车间对SMD高效率、高可靠性、高精度的检测要求。本文旨在研究一套基于机器视觉的SMD共面性检测系统,主要完成以下工作:(1)通过对电装车间应用调研,分析表面贴装器件封装类型的特点,针对工艺缺陷检测需求,量化共面性检测指标。(2)介绍目前主流共面性检测技术研究现状,分析各自的优缺点,确定以3D(Three Dimensional)相机为基础的共面性检测系统。(3)分析典型的机器视觉系统硬件构成和工作流程。通过研究相机成像原理,完成相机的选型工作。通过分析SMD共面性检测原理,确定SMD共面性检测的实现方案,利用图像处理技术完成检测算法模块设计。基于Microsoft Visual Studio开发平台,通过C#开发语言和Open CV的.NET封装库,开发出检测算法各个模块。最终实现SMD共面性的缺陷检测功能。(4)完成相机的标定工作,对系统进行检测效率和检测精度的测试,测试结果符合设计要求。通过鱼骨图分析法对系统进行工艺验证,形成工艺方案,最终完成对电装车间的工艺优化。

关键词：机器视觉共面性缺陷检测 SMD 工艺优化

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等离子体激励强化航空燃料雾化的方法研究

等离子体激励强化航空燃料雾化的方法研究

作者：王保怀沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

在全球化石能源短缺的背景下,节能减排、低碳环保已成为世界各国未来发展的焦点。同时,航空业的迅速发展不仅加剧了对化石能源的消耗,而且污染了大气环境。为了解决这个问题,科研工作者从多角度、多方面出发提出改进措施,在满足尾气排... 详细信息

在全球化石能源短缺的背景下,节能减排、低碳环保已成为世界各国未来发展的焦点。同时,航空业的迅速发展不仅加剧了对化石能源的消耗,而且污染了大气环境。为了解决这个问题,科研工作者从多角度、多方面出发提出改进措施,在满足尾气排放要求的同时还大大地提高了航空发动机的燃烧效率。燃料的雾化作为航空发动机燃烧过程的起始环节,良好的雾化效果可以使燃油液滴的比表面积增大,从而能使燃油与空气充分进行混合,进而在缩短充分燃烧所需时间的同时还能降低污染物的排放。由此可知,通过提高燃油雾化水平可以实现发动机更高效、清洁的燃烧,即达到节能减排的目的又能提高燃烧效率。因此,对各国的科研人员而言,探究雾化理论、改进雾化技术、提升雾化性能和强化对喷雾场的调控有着重大的研究意义。本文从射流等离子体反应器的结构参数和工作参数两方面探究了射流等离子体形态的影响因素及相关变化规律。在此基础上自主设计了射流等离子体激励单孔燃油雾化器,并探究了射流等离子体对燃油喷雾的影响规律,讨论了燃油喷雾的喷雾锥角和Sauter平均直径(SMD)的变化趋势。得出以下结论:(1)射流等离子体在外界环境中的最大长度可达80 mm。在其它工况保持不变时,射流等离子体相对射流长度随两电极轴向距离的增加而上升;随两电极径向距离的增加呈现出先上升后下降的趋势;随着接地电极宽度的增加而降低;随氩气体积流量的增加先上升后下降;随放电电压的增加先增大再趋向稳定。同时提出了射流等离子体在大气环境中的输运理论。(2)等离子体的介入能对单孔燃油喷雾的雾化混合特性产生影响:射流等离子体的介入会使燃油喷雾的SMD降低,减小燃油喷雾的贯穿距;燃油喷雾的SMD随放电电压的增加呈先降低后稳定的变化趋势,且随氩气体积流量的增加先减小再趋于稳定;燃油喷雾中心轴处SMD变化的幅度与边缘位置处相比较显得微弱;燃油的喷雾锥角随着放电电压的增加和氩气体积流量的上升都表现出增大的趋势,但是其上升幅度较低;当供油压差上升时,燃油喷雾的SMD逐渐降低但其雾化锥角有所上升,同时氩气体积流量与放电电压的变化对其SMD和雾锥角的影响逐渐减弱。

关键词：射流等离子体等离子体激励 SMD 雾化锥角

CDIPTOSP通过SMD途径促进KLF17降解影响卵巢癌细胞的增殖和迁移

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CDIPTOSP通过SMD途径促进KLF17降解影响卵巢癌细胞的增殖和迁移

作者：王娟江南大学

学位级别：硕士

目的:卵巢癌是妇科死亡率最高的恶性肿瘤,大部分为原发性肿瘤,小部分为其它部位转移癌,其预后差,复发率高,且其进展规律的内在机制庞杂纷繁尚不够清晰。长链非编码RNA作为一类重要的调控分子在很多如表观遗传、转录及转录后调控等生物... 详细信息

目的:卵巢癌是妇科死亡率最高的恶性肿瘤,大部分为原发性肿瘤,小部分为其它部位转移癌,其预后差,复发率高,且其进展规律的内在机制庞杂纷繁尚不够清晰。长链非编码RNA作为一类重要的调控分子在很多如表观遗传、转录及转录后调控等生物学过程中起到至关重要的作用。我们发现一种保守的癌症-睾丸相关的长链非编码RNA CDIPTOSP。目前尚未见CDIPTOSP表达水平调节卵巢癌发生发展的研究报道。长链非编码RNA可通过募集蛋白质来降解m RNA来调节m RNA的稳定性。其中STAU1介导的m RNA衰变途径是哺乳动物细胞中长链非编码RNA降解m RNA的方式之一。KLF17作为一种抑癌因子,其异常表达与多种癌症的发病相关。本研究验证了CDIPTOSP,STAU1在卵巢癌细胞系中的表达和功能,进一步研究了CDIPTOSP,STAU1共同调节KLF17影响卵巢癌细胞的功能表型,从而揭示卵巢癌新分子靶点。研究方法:1.通过公共数据库GEO/TCGA/GTEx挖掘卵巢癌相关的长链非编码RNA,通过差异分析和预后分析发现特征性长链非编码RNA。在卵巢癌细胞系SKOV3和A2780中分别转染CDIPTOSP小干扰片段,分为si-NC组、si-CDIPTOSP组,通过RT-q PCR计算相应的相对表达量检测CDIPTOSP的转染效率,CCK-8法检测细胞吸光度反映细胞增殖活力,Transwell小室细胞迁移实验检测细胞迁出数目反映细胞的迁移能力,克隆形成实验检测体内成瘤的能力。构建sh-CDIPTOSP稳转株,转染卵巢癌细胞株SKOV3后,通过皮下和尾静脉注射制备裸鼠皮下移植瘤和肺转移模型,皮下移植瘤重量和生长趋势检测体内生长增殖能力,HE染色和Ki-67免疫荧光实验检测细胞抑制和细胞形态改变。2.RNA pull down结果上质谱鉴定分析寻找CDIPTOSP的互作蛋白,Western blot检验CDIPTOSP和互作蛋白的结合。在卵巢癌细胞系SKOV3和A2780中转染下游互作蛋白小干扰片段,分为si-NC组、si-STAU1组,进行RT-q PCR、CCK-8法、Transwell小室细胞迁移实验、克隆形成实验,检测转染效率、细胞增殖活力和迁移能力以及细胞体内成瘤的能力。3.卵巢癌细胞系SKOV3转染CDIPTOSP、STAU1小干扰片段,对si-NC组、si-CDIPTOSP组、si-STAU1组进行测序分析寻找下游共同调控靶标,并通过软件预测CDIPTOSP与下游靶基因的结合位点。通过RT-q PCR检验CDIPTOSP和STAU1对下游共同调节蛋白m RNA表达水平的影响。做STAU1的RIP-q PCR实验检测CDIPTOSP和KLF17结合的RNA中STAU1的富集情况。4.表型挽救实验检测CDIPTOSP以及下游靶蛋白对卵巢癌的调控关系。在卵巢癌细胞系SKOV3和A2780共转染CDIPTOSP、KLF17小干扰片段,分为si-NC组、si-CDIPTOSP组、si-CDIPTOSP+si-KLF17组;构建CDIPTOSP、KLF17过表达载体,在SKOV3和A2780中进行过表达共转染,分为EV组、OV-CDIPTOSP组、OV-CDIPTOSP+OV-KLF17组,三大细胞功能实验检测卵巢癌细胞增殖和迁移能力。结果:1.生信数据进行差异分析显示GEO的两个数据集及TCGA数据中CDIPTOSP在卵巢癌中高表达,且表达水平越高,50%的累积生存率下无进展生存期越短;体外细胞功能实验显示si-CDIPTOSP组增殖能力、迁移能力、克隆形成能力相比较si-NC组减弱;体外裸鼠成瘤实验结果显示si-CDIPTOSP组皮下移植瘤重量和生长趋势,HE染色,Ki-67荧光信号强度都弱于si-NC组。肺转移瘤的HE染色结果显示也是如此。2.RNA pull down发现CDIPTOSP互作蛋白STAU1;沉默STAU1做细胞功能试验,结果显示相比较si-NC组,si-STAU1组细胞的增殖、迁移、克隆形成能力都下降。3.RNA-seq找到CDIPTOSP和STAU1共同调节的下游靶基因KLF17,生信预测到CDIPTOSP与KLF17 m RNA可以互补结合,且KLF17的3’UTR含有Alu元件;RT-q PCR检验si-CDIPTOSP和si-STAU1后KLF17 m RNA表达水平升高,RIP-q PCR实验结果显示相比较于si-NC组,si-CDIPTOSP组富集到CDIPTOSP-KLF17复合物上的STAU1 m RNA显著减少。4.沉默表型挽救实验结果显示KLF17可以逆转CDIPTOSP沉默引起的对卵巢癌细胞增殖、迁移、克隆形成的抑制作用;过表达挽救实验结果显示KLF17可以逆转CDIPTOSP过表达引起的对卵巢癌细胞增殖、迁移、克隆形成的促进作用。结论:1.CDIPTOSP在卵巢癌中高表达,且在卵巢癌细胞系降低CDIP

关键词：卵巢癌增殖迁移 SMD CDIPTOSP

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双路单喷口离心喷嘴的雾化特性实验研究

推进技术 2024年

作者：肖锋范育新屠峻豪南京航空航天大学能源与动力学院

为满足燃气轮机喷嘴雾化质量的稳定性以及宽燃油调节范围的双重需求，提出一种双路单喷口离心喷嘴结构。利用高速摄影和马尔文仪，研究了喷嘴在三种供油模式下的流量特性和雾化特性（空气核芯、雾化锥角和索泰尔平均直径（SMD））。研... 详细信息

为满足燃气轮机喷嘴雾化质量的稳定性以及宽燃油调节范围的双重需求，提出一种双路单喷口离心喷嘴结构。利用高速摄影和马尔文仪，研究了喷嘴在三种供油模式下的流量特性和雾化特性（空气核芯、雾化锥角和索泰尔平均直径（SMD））。研究结果表明：双路单喷口离心喷嘴在双路同开时的总燃油流量小于主副油路单独供油时的燃油流量之和，且主副分路的流量占比保持不变。当主副油路旋流件的流道数均为4时，主副分路的流量占比为56.8%:43.2%。与副油路单开相比，双路同开时的燃油流量最大提高了57.6%，雾化锥角减小了11%。与主油路单开相比，双路同开时的SMD在大流量工况下显著减小；将副油路旋流件流道数改为2时，主副分路的流量占比变为69.3%:30.7%。流量占比的改变不会影响双路单喷口离心喷嘴在双路同开时的雾化锥角，但会影响喷雾的雾化粒径。副油路流量占比越高，双路同开时的雾化粒径越细，雾化性能越好。通过匹配双路单喷口离心喷嘴主副旋流件的结构参数，拓宽了燃油流量的调节范围、优化了高流量工况下的雾化锥角和雾化质量。

关键词：燃气轮机双路单喷口离心喷嘴流量特性空气核芯雾化锥角 SMD

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功率电感的非线性行为机理及其建模方法研究

功率电感的非线性行为机理及其建模方法研究

作者：尹璐杭州电子科技大学

学位级别：硕士

由于功率电感拥有低直流电阻、大功率、较好的耐电流的优秀特性,功率电感被广泛应用于智能手机、便捷式电脑行业。但随着工艺尺寸的减小,使用频率范围的逐渐提高,使其容易产生寄生效应,如趋肤效应和邻近效应,因此这便提高了功率电感的... 详细信息

由于功率电感拥有低直流电阻、大功率、较好的耐电流的优秀特性,功率电感被广泛应用于智能手机、便捷式电脑行业。但随着工艺尺寸的减小,使用频率范围的逐渐提高,使其容易产生寄生效应,如趋肤效应和邻近效应,因此这便提高了功率电感的建模难度。除此之外,在实际使用过程中,工作环境往往是不稳定的,容易影响到功率电感的工作特性。例如,由于绕线功率电感的工作电流不恒定,导致其磁芯的磁通量发生变化,进而发生磁化,表现出直流依赖性;另一方面,温度的变化会影响磁芯的导磁率,电感量也会随之变化,表现出温度依赖性。在当前电感模型的研究领域中,虽然存在着考虑了直流依赖性的模型研究或者考虑了温度依赖性的模型研究,但在实际使用情况中,直流偏置和温度的影响往往是同时存在的。因此,分析非线性功率电感的工作特性,研究其非线性行为机理并搭建高精度的非线性电感模型库成为了一个非常重要的任务。本文对非线性功率电感模型的行为机理、器件模型和参数提取进行深入的分析,在静态模型的基础上,考虑非线性功率电感模型关注的直流依赖性和温度依赖性。文章的主要工作如下:(1)首先介绍了电磁学理论的相关知识,主要是围绕着电流与磁场的关系进行介绍,为后续非线性功率电感模型的研究奠定基础。(2)接着在电感的静态等效电路中主要考虑了器件存在的自感、互感、分布电容,以及损耗机制。对比目前常用的磁珠和射频电感的等效电路模型,推出功率电感的等效电路模型。在静态模型的基础上通过添加受控电流源,从而反映电子元器件在直流偏置时所发生的特性变化。本文也研究了温度依赖性,通过对测试数据的参数提取获得相应的温度影响系数。由此推出了本文所使用的静态模型、动态模型、温度模型。(3)介绍了二端口网络矩阵参数的定义,主要推导了各网络矩阵之间的转化公式,为参数提取做准备。在测试数据的基础上,提出了合理的去嵌方式、参数提取,以及建模流程。根据频率特性曲线、直流特性曲线、温度特性曲线,对模型的提取流程做了进一步的优化,获得更精准的非线性功率电感模型。(4)对静态模型、动态模型、温度模型分别进行验证,比较仿真结果与测试数据,对比频率特性曲线、直流特性曲线、温度特性曲线,验证模型参数提取的可行性与准确性,最后基于ADS提出了一种优化方案。

关键词： SMD 功率电感电磁学直流依赖性温度效应

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超音速雾化的井下排水采气雾化喷管研究

超音速雾化的井下排水采气雾化喷管研究

作者：贺亮东北石油大学

学位级别：硕士

目前限制天然气生产的最大难题就是气井的井底积液,排水采气是一种行之有效的开采技术。气井生产开采技术普遍具有设备投资大,工艺复杂,效果不稳定等特点。本文以气井开采后期的低压低产气藏开采为背景,以超声雾化排水开采技术为基础,... 详细信息

目前限制天然气生产的最大难题就是气井的井底积液,排水采气是一种行之有效的开采技术。气井生产开采技术普遍具有设备投资大,工艺复杂,效果不稳定等特点。本文以气井开采后期的低压低产气藏开采为背景,以超声雾化排水开采技术为基础,提出一种可调控超声雾化排水开采技术,自主设计一种井下超音速雾化排水喷管以实现利用地层气藏能量进行排采。本文首先对超音速雾化排水采气技术进行工艺方案设计,基于超音速雾化技术对超音速雾化喷管进行了设计,研究了核心组件超音速雾化喷管内的流动规律,根据喷管的特点,采用Fluent进行流场仿真模拟,检验了喷管超音速雾化的可行性,并模拟喷管的流动,获得雾化颗粒的轨迹分布情况。分析了气液相参数、结构参数对雾化颗粒直径的影响,最后对可携带出最大液滴的尺寸进行了研究;通过研究发现所设计的雾化器雾化后的液滴直径小于可携带的液滴直径,可完全被携带出井筒。其次自行设计了一套试验系统及雾化器模型进行试验研究,利用正交设计方法,选取以索特尔平均粒径(SMD)分布特性为评价指标,对气液相参数,结构参数进行优选,通过极差分析讨论实验参数对雾化效果的影响,得到最优参数组合A4B1C1D2,再根据最优雾化组合进行模型验证,模型验证实验结果表明通过正交实验优选的结构参数和气液相参数是合理的,雾化效果仍然最好,实验得到的雾滴粒径均小于设计的雾化器雾化后的最小临界携液直径,可被携带出井筒,并且可通过改变气液相参数与结构参数自由组合,以适应井下复杂多变的气液流动状态。实验结果与数值模拟结果进行对比,通过流体参数与结构参数对雾滴粒径的影响进行对比。对比结果表明,实验结果中雾滴粒径随着气液相参数的变化规律与数值模拟保持一致;实验研究中雾滴粒径随着结构参数变化规律与数值模拟分析结果高度吻合,表明实验结果可靠。最后在自主构建的试验平台上,获得了雾化试验的结果参数,并对试验结果展开了关联性分析。在对试验数据和敏感性分析基础上,运用SPSS和Matlab构建了多重非线性回归的雾化模型,经过计算,获得了雾化模型的决定系数R为0.973,通过拟合的雾化模型进行预测,预测结果与实验值平均相对误差为17.36%,误差较小,该模型建立比较精确,可以对各种条件下的雾滴颗粒尺寸进行预测,这对指导雾化喷管排水采气工作有一定的意义。本文对超音速雾化开采技术进行了一系列的研究,对提高井筒携液效率和排采效率有一定的意义,对今后雾化开采技术的发展具有一定的借鉴意义。

关键词：排水采气超音速雾化雾化喷管雾滴粒径 SMD 雾化模型预测

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混凝土仓面喷雾系统喷雾优化的数值模拟

混凝土仓面喷雾系统喷雾优化的数值模拟

作者：张高超华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

在水利工程施工的过程中,关于混凝土仓面喷雾是一项十分重要的工作。混凝土喷雾降温的过程中,喷雾系统管路的水头损失会导致沿管道所布置的喷嘴入口压强有较大的差异,从而影响整体喷雾的效果,因此研究如何提高喷雾系统管路压强分布的均... 详细信息

在水利工程施工的过程中,关于混凝土仓面喷雾是一项十分重要的工作。混凝土喷雾降温的过程中,喷雾系统管路的水头损失会导致沿管道所布置的喷嘴入口压强有较大的差异,从而影响整体喷雾的效果,因此研究如何提高喷雾系统管路压强分布的均匀性,对水利工程施工有着重要的意义。论文的主要研究内容如下:(1)喷雾系统管路压强动态特性的研究。以水气二相流喷雾系统中高压输水管路为研究对象进行研究,首先,采用功率键合图方法建立了高压输水管路的一维数学模型,根据键合图理论推导出系统的状态方程,采用Simulink模块化程序框图,对系统状态方程进行求解,并将数值模拟结果与理论解作对比,验证了模型的准确性。(2)喷雾系统喷嘴布置优化方案研究。根据管路系统键合图模型的数值模拟结果,分析了管路系统动态压强的变化特征,得到了均匀布置下管路不同位置喷嘴入口压强均匀度,根据喷嘴喷雾机理,提出了两种变间距布置优化方案,通过设置不同计算工况,计算出均匀布置和变间距布置下的不同喷嘴处的入口压强动态变化曲线。根据压强方差、不均匀系数以及均匀度等标准参数对不同优化方案的可靠性进行分析,结合喷雾角度和最大喷雾距离,确定出最佳方案。(3)研究不同布置方式下喷雾系统的喷雾特性。建立了混凝土喷雾系统三维数学模型,采用欧拉—拉格朗日模型对喷雾场进行数值模拟,针对喷嘴布置方式,以及喷嘴入口压强的不同,对雾滴特征直径和雾滴空间分布等雾化特性的影响进行分析。结果表明:增加喷嘴的个数可以使喷雾的空间分布更加集中,同时在不同的布置方式下,雾滴的SMD(Sauter Mean Diameter)也随布置方式的变化而波动,优化布置方案的液膜厚度减小,并且在仓面上沿中轴线分布更均匀。从多方面因素分析可以得出,喷嘴优化方案中等差分布的效果较好。

关键词：喷雾系统键合图变间距布置压强 SMD

Relationship between Orifice Parameters of Slinger and Atomization Performance

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Journal of Harbin Institute of Technology(New Series) 2022年第1期29卷 88-96页

作者： Wenlong Tan Chinese Flight Test Establishment Xi’an 710089China

Slinger is a rotary atomizer whose atomization performance is affected by the parameters of orifice.8 kinds of orifices with different structure parameters were investigated,and an optimal diameter exists for the round orifice with that the spray SMD is the smallest and the uniformity is the best.Increases in the axial length of slot orifice decrease the spray SMD and improve the spray uniformity,but increases in the width of the slot orifice are invalid for liquid spray SMD,and the spray uniformity becomes even worse.In most cases,the spray SMD of slot orifice is smaller than that of round orifice with the same perimeter,and the spray uniformity is better likewise.Increases in radial length of orifice cause the spray SMD to be larger,but the spray uniformity become obviously better.The spray SMD become larger with decreases in liquid surface tension.The spray uniformity became better nevertheless.

关键词： rotary atomization slinger orifice parameters spray uniformity SMD

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某离心喷嘴的雾化特性试验与数值计算研究

某离心喷嘴的雾化特性试验与数值计算研究

作者：魏忠秀沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

为了获得燃油雾化特性的影响因素,完成了某双油路离心式喷嘴雾化特性的试验与数值模拟研究。在相位多普勒激光雾化试验台上,完成了238 K、258 K和288 K下主副油路单独工作和双油路同时工作时雾化参数特性试验,测量截面距离喷口15、25、5... 详细信息

为了获得燃油雾化特性的影响因素,完成了某双油路离心式喷嘴雾化特性的试验与数值模拟研究。在相位多普勒激光雾化试验台上,完成了238 K、258 K和288 K下主副油路单独工作和双油路同时工作时雾化参数特性试验,测量截面距离喷口15、25、50、60和70 mm。结果表明:喷嘴流量数、油膜厚度与SMD随燃油温度降低而增大,锥角略小于常温,提高供油压力或温度有利于雾化锥角的发展和提升雾化质量;主喷口油膜厚度约为0.3 mm,副喷口油膜厚度约为相同工况下主喷口的三分之一;空气旋流器压缩雾化锥角发展,促使油雾更倾向于中心集中,SMD随供油压力与供气压力增加均减小,在距离喷口较远处(50、60和70 mm),SMD差异不大;随纵向距离的增加粒子平均速度和脉动速度均下降,湍流度变化较小。通过对喷嘴内外计算域合理简化,选取VOF多相流模型和雷诺应力模型完成了喷嘴流场的数值计算,综合分析结果得出:流量、锥角和雾滴速度的计算值与试验值吻合良好,结果准确度较高;在旋流室与喷口连接处出现速度滞止区,模拟应考虑喷嘴的完整结构;减小主油路喷口长度,则雾化锥角会明显增大,且增大幅度远大于供油压力的影响;高背压下油膜相界面速度脉动更为剧烈,油膜破碎形式更复杂。这些结果为喷嘴的设计、改进及研发提供了可信的参考依据和基础数据。

关键词：离心式喷嘴 VOF 流场 SMD 雾化锥角