雾化喷嘴技术的发展

1 前语
技能简直现已包括一切的工业范畴,如交通运输、农业生产,以及公民的平常日子,除了各种燃料(气体、液体和固体燃料) 的焚烧外,雾化技能在非焚烧工
业如催化造粒、食物加工、粉末涂覆、农药喷洒方面等也有着广泛的运用。这篇文章首要关于液态燃料的雾化技能进行扼要的介绍。

2 液体的雾化机理学说所谓液体的雾化即是指在外加能量的效果下,液体在气体环境中成为液雾或其它小雾滴的物理进程。关于其雾化机理,现已有了多种解说,如空气动力搅扰说,压力震动说,湍流扰动说,空气扰动说,边界条件骤变说等,现扼要介绍如下1~3 。

2.1 空气动力搅扰说

Castleman 最早提出了空气动力搅扰说,他以为,因为射流与周围气体间的气动搅扰效果,使射流外表发作不稳定动摇。随速度添加,不稳定波所效果的外表长度越来越短,直至微米( m)量级,射流即散布成雾状。

2.2 压力振荡说
压力振荡说是观察到液体供应体系压力振荡对雾化进程有必定影响。由此依据通常喷发体系中普遍存在压力振荡,因而以为它对雾化起重要效果。

2.3 湍流扰动说
湍流扰动说以为射流雾化进程发作在内部,而流体自身的湍流度能够起着重要效果。也有人以为作为湍流管流运动的喷嘴内流体的径向分速度会在喷嘴出口处当即导致扰动,然后发作雾化。

2.4 空气扰动说
空气扰动说对湍流扰动说持相反情绪,以为喷油体系内穴蚀表象所发作的大振幅压力扰动是发作雾化的缘由。

2.5 边界条件骤变说
边界条件骤变说以为喷嘴出口处,液体的边界条件(内应力)发作骤变;或者是层流射流杰出失掉喷嘴壁面束缚,使截面内速度散布突然改动而发作雾化。
上列五种喷嘴机理假设均有不足之处,乃至自身彼此对立。大多数专家,如Bracco F V 等人1~2 对空气动力搅扰说持撑持情绪。该种假设开展得对比充沛,较好地
解说了低速射流割裂破碎缘由,以此推理到高速射流,能够作为雾化的根本缘由。当前国内外对燃油喷发雾化机理的研讨首要从两方面进行:一是运用数值计算技能树立多种假设模型进行数值模化研讨4~6 ;另一方面运用领先的光电测验技能去捕获雾化进程的细节,以便为某种或归纳的假设供给撑持。

3 雾化进程及办法
经过雾化,使液体燃料构成颗粒细微、尺度均匀的液雾以添加液体燃料与助燃空气之间的触摸面积,推进蒸腾,然后使燃料得到充沛有效地焚烧。并且雾化越细焚烧就越充沛。通常液雾的喷发雾化进程分为三个期间:一是液体在喷嘴内部活动期间;二是液体喷出后由液柱割裂为雾滴的期间;三是雾滴在气体中进一步破碎期间。其间第二期间是首要的,能够用空气动力搅扰说解说。液体雾化办法也有多种多样,具有代表性的首要有机械雾化、介质雾化、特别喷嘴雾化。

特别雾化喷嘴
特别喷嘴通常选用超声波、电磁场、静电效果等原理进行雾化。超声波雾化也称为超声振荡雾化,其雾化机理对比复杂,有关人士以为超声波雾化的原理是:超声波气流
进入谐振腔发作高频压力波,该波传到液体外表导致振荡发作超声波,由振荡振幅所形成的波峰把液滴从外表别离和破碎,跟着超声波频率的添加雾化液滴越来越细,通常在超声波的振荡频率效果下可获得几微米级的燃料雾滴10 。因为超声波的雾化功能通常要优于其它雾化方法,其雾化滴径较小(在100 m 以下),雾滴的均匀性也对比好,尺度散布均匀指数为2,因而易完成低氧焚烧,然后削减烟气中的氮氧污染物的排放量。静电雾化首要运用于涂料雾化。在静电喷涂中,因为高压静电场的效果,涂料液滴会被割裂成细微的微粒,然后使涂料得到雾化。静电雾化在涂料雾化设备中总是与其他雾化方法联合运用。

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