扰流型喷枪顶吹管内特殊两相流流型实验

主要对自主设计的渐缩管、渐扩渐缩管、螺旋管和四孔管进行水-空气两相流混合顶吹实验，并得出了扰流型喷管的管内流型变化规律。实验通过对可视化特殊喷管内的气液两相进行高速拍摄，并调节水与空气两相各自的体积流量，获取不同喷管中出现的特殊流型照片及视频。实验结果表明在表观气速和表观液速变化时，除渐缩管外，其他特殊喷管的流型转变均有一定规律性；渐扩渐缩管内截面半径变化较大，易产生环状-搅拌流，并有典型泡状流出现，螺旋管由于轴向环流速度的影响，会产生大密度泡状流并逐渐过渡到有旋流趋势的环状流型，特殊结构的四孔管中流型较稳定，短暂出现泡状流、弹状流后形成稳定环状流。四孔管的设计最利于冶金熔炉中柴油-氮气混合两相流喷吹，形成的气泡群中单个气泡直径较小，柴油被充分细化打散，渣层中的还原反应更充分，能有效提高柴油对渣层中磁性铁的还原率。