氣泡霧化噴嘴技術(shù)

《氣泡霧化噴嘴技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、www.xy551.com氣泡霧化噴嘴技術(shù)摘要；介紹了氣泡霧化噴嘴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、霧化機(jī)理，以及噴嘴參數(shù)對(duì)霧化性能影響的研究現(xiàn)狀，并給出了相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式。目前的研究及實(shí)用表明，氣泡霧化噴嘴可以在小氣液質(zhì)量流量比情況下獲得較好的霧化效果，與普通的機(jī)械和介質(zhì)霧化噴嘴相比，有節(jié)約燃料，減少污染等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:氣泡霧化;噴嘴;燃燒器;液霧特性近年來(lái).隨著內(nèi)燃機(jī)、然氣輪機(jī)、鍋爐等嫩油嫩氣裝置與熱力設(shè)備在工業(yè)中的大量應(yīng)用，環(huán)境與能源間題越來(lái)越引起人們的重視.因此如何提高此類0燒設(shè)備的影燒效率，節(jié)能降耗已經(jīng)成為人們研究的熱點(diǎn)課9之一。在這些A燒設(shè)備上，噴嘴性能的優(yōu)劣影響著點(diǎn)火、A燒效率、燃燒

2、穩(wěn)定性、溫度分布以及排氣污染等各方面的性能。就燃油噴嘴而言，要求其在運(yùn)行過(guò)程中、獲得盡可能細(xì)的油霧，從而盡可能地增加液體燃料的表面積，使燃燒更快更充分。氣泡霧化是在機(jī)械霧化，介質(zhì)霧化等基礎(chǔ)上積極探索開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種更高效、更經(jīng)濟(jì)、更適用的嫌料油霧化技術(shù).研究表明，氣泡霧化噴嘴相對(duì)于其它類型的噴嘴具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其霧化顆粒的索太爾平均直徑,SAM<405m，尺寸分布指數(shù)M>2,能夠與助熱空氣形成混合充分又均勻的液霧111,其它霧化原理并不是通過(guò)克服液體的粘性，而是通過(guò)克服液休的表面張力來(lái)達(dá)到霧化目的的[[2[.對(duì)于液體燃料，如輕柴油、重柴油、重油，渣油以及乳化抽等，它們的枯度相差很大，但表面張力卻

3、處于同一數(shù)量級(jí)，因此氣泡霧化噴嘴對(duì)粘度不敏感，與其它噴嘴相比更加其有優(yōu)勢(shì)。由于氣泡霧化噴嘴的流最系數(shù)較低，因此具有不易堵塞的優(yōu)點(diǎn)，這使之極其適用卜燃用含有雜質(zhì)的液體燃料。1氣泡霧化噴嘴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)氣泡4化噴嘴根據(jù)噴嘴內(nèi)部氣體和液體的流動(dòng)位置不同分為外氣內(nèi)液式和內(nèi)氣外液式兩種結(jié)構(gòu)形式.如圖l所示。其特點(diǎn)是霧化氣經(jīng)過(guò)許多小孔注人液態(tài)感料中，也可以是液體經(jīng)小孔拄人霧化氣中.并在混合腔內(nèi)形成氣泡流.然后經(jīng)過(guò)噴口噴出爆破。產(chǎn)生非常細(xì)的液霧。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)這兩種結(jié)構(gòu)形式都分別進(jìn)行了研究。但是還沒(méi)有人對(duì)這兩種不同結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)劣進(jìn)行過(guò)詳細(xì)比較。國(guó)外的研究者只是憑經(jīng)驗(yàn)指出:液體熱料流量較高時(shí)第一種形式性能較好;流貴

4、較低時(shí)第二種形式性能較好口】.國(guó)內(nèi)劉聯(lián)勝岌研究后也認(rèn)為在液體燃料流量較高時(shí)第一種形式性能較好，與國(guó)外意見(jiàn)一致.www.slcoo.comwww.xy551.com2氣泡忿化機(jī)理圖2是氣泡霧化過(guò)程示意圖，圖3為油霧形成過(guò)程圖.氣泡霧化的機(jī)理是將壓縮空氣或燕汽以適當(dāng)?shù)姆绞阶⑷说絤油中，并使兩者在噴嘴混合室內(nèi)形成穩(wěn)定的氣泡兩相流動(dòng);在噴嘴出口處，由于氣泡對(duì)液體的擠壓和剪切作用使液體以包含大量微小氣泡的液絲或液線的形式噴出;在離開(kāi)噴口極短的距離內(nèi)，由于氣泡內(nèi)外壓差的劇烈變化，而促使氣泡急劇膨脹直至破裂，同時(shí)將包裹在其周?chē)囊耗みM(jìn)一步破碎，形成更加細(xì)徽的顆粒群[[3,5,63e造成氣泡霧化的原因一個(gè)是高

5、速氣流在噴嘴出口處對(duì)液體強(qiáng)烈的剪切和撕裂作用.另一個(gè)就是出口下游液體顆粒所包裹的氣泡曝炸”所造成的二次霧化，如圖3所示.多種因素的組合使氣泡霧化獲得霧滴的SMDG40gm，從而達(dá)到燃燒充分和節(jié)約燃料的目的。www.slcoo.comwww.xy551.com3氣泡霧化噴嘴的實(shí)驗(yàn)研究3.1噴嘴各參數(shù)對(duì)霉化特性的影響Lefebvre等[3]認(rèn)為影響氣泡霧化噴嘴霧化性能的主要的影響，提高ALR可以改善霧化液滴的尺寸分布特性，使q值增大;q值對(duì)液體噴射壓力的改變并不敏感。氣泡霧化噴霧空間各點(diǎn)的霧化顆粒均勻度指數(shù)q在3.5、5.5之(e7變動(dòng)。Whitlow與Lefebvre[14，以及Chen等[Is

6、l卻研究發(fā)現(xiàn)在混合腔內(nèi)流動(dòng)為完全氣泡流情況下粒子尺寸分布特性q值總是保持不變，與ALR的變化無(wú)關(guān)。3.2噴嘴各參數(shù)對(duì)流f特性的影響由于影響因素多，氣泡霧化噴嘴的流量計(jì)算困難。對(duì)于氣泡流動(dòng)，當(dāng)近似認(rèn)為兩相流均勻性假設(shè)成立，在一維流動(dòng)情況下，對(duì)于空氣和水的混合物，泡狀流動(dòng)的臨界速度為口‘〕一般噴嘴的流量特性研究通常用流量系數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)噴嘴出口時(shí)流體的有效面積與噴嘴出口截面積之比再乘以速度系數(shù)，就是流量系數(shù)。國(guó)內(nèi)外許多的研究者都得出了關(guān)于流量系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式Sakai["']研究了混合腔內(nèi)流態(tài)，把噴嘴出口兩相流的流墩系數(shù)定義為實(shí)際速度與理論速度之比，得到了一種特殊類型內(nèi)混式空氣霧化噴嘴流量系數(shù)

7、CD的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。一般噴嘴的流量特性研究通常用流量系數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)噴嘴出口時(shí)流體的有效面積與噴嘴出口截面積之比再乘以速度系數(shù)，就是流量系數(shù)。國(guó)內(nèi)外許多的研究者都得出了關(guān)于流量系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式4發(fā)展趨勢(shì)由于如何在混合室內(nèi)形成理想泡狀流是制約氣泡霧化噴嘴發(fā)展的瓶頸，因此氣泡霧化噴嘴未來(lái)的研究重點(diǎn)是對(duì)兩相流態(tài)理論和模型的研究。為了改善噴嘴的霧化質(zhì)量,博采各種霧化技術(shù)的精華，中國(guó)石油大學(xué)(華東)燃