低频超声二次雾化喷头声悬浮过程仿真

• 作者: 李扬波 高建民
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 声悬浮 超声雾化 有限元仿真 声固耦合 数值分析
• 年，卷（期）: 2011,（1）
• 所属期刊栏目: 流体工程
• 页码范围: 50-53
• 分类号: S277.9|TB559
• 字数: 2208字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.2011.01.011

摘要

为研究声悬浮的悬浮机理,以对喷头二次雾化提供理论依据,进行设计指导,采用有限元数值分析的方法,建立了整个声悬浮系统的三维有限元模型;喷头的端面振动频率为28 kHz,振幅为5 μm;在声固耦合有限元理论的基础上,利用显式动力学软件LS-DYNA对其进行了求解;对金属球在悬浮过程中的运动状态进行了分析,得到了金属球质心上下运动随时间的位移、速度、加速度曲线图和金属球绕质心转动的角速度、角加速度图.计算结果表明:当低频超声二次雾化喷头振动时,喷头周围的声场分布很不均匀;喷头振动产生的声场辐射力能够将金属球悬浮起来做上下运动,并且金属球在上下运动的同时还发生了绕质心的旋转;通过仿真计算获得了悬浮球在悬浮过程中的各动力学参数,为喷头的设计提供了参考数据.