空氣助力改善扇形噴嘴霧化質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、燃料的噴射霧化已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到人類的生活領(lǐng)域中。對(duì)于燃燒設(shè)備，霧化質(zhì)量的好壞將直接影響燃油的燃燒過(guò)程、燃燒性能及燃燒效率；對(duì)于非燃燒設(shè)備，霧化質(zhì)量又對(duì)其工作性能及工作效率產(chǎn)生很大影響。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，霧化技術(shù)已成為一項(xiàng)重要的實(shí)用技術(shù)。在很多工程領(lǐng)域及日常生活中被廣泛應(yīng)用，并為社會(huì)創(chuàng)造出顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因此對(duì)霧化質(zhì)量的評(píng)價(jià)就顯得尤為重要。
　　導(dǎo)師曹建明教授結(jié)合最大熵原理和質(zhì)量、動(dòng)量守恒定律導(dǎo)出了液滴尺

2、寸數(shù)目分布和體積分布表達(dá)式以及推導(dǎo)了液滴索特平均直徑。為液滴霧化質(zhì)量的評(píng)價(jià)提供了充分的理論基礎(chǔ)。
　　在此基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)建立了恒壓水射流實(shí)驗(yàn)臺(tái)。為了探索新型內(nèi)混式噴嘴在添加空氣助力下增強(qiáng)混合改善霧化質(zhì)量的特性，對(duì)一種新型的內(nèi)混式空氣霧化噴嘴進(jìn)行了測(cè)量和研究。實(shí)驗(yàn)采用了4組不同幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)的內(nèi)混式空氣霧化扇形噴嘴，通過(guò)馬爾文激光粒度分析儀測(cè)量不同氣壓、不同水流量等工況參數(shù)下霧化液滴索特平均直徑 D32（SMD）和噴霧錐角等霧化性能參

3、數(shù)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：（1）當(dāng)無(wú)空氣助力下，各內(nèi)混式空氣霧化扇形噴嘴的霧化液滴索特平均直徑D32（SMD）很大，其霧化質(zhì)量較差，并且SMD隨水流量的增大而減小。對(duì)于噴霧錐角而言，V口面噴霧錐角隨流量的逐漸增大呈先減小后增大的趨勢(shì)，平口面噴霧錐角隨流量的增大而增大；其中平口面噴霧錐角比V口面噴霧錐角范圍相對(duì)較大，因此采用錐角較大的平口面噴霧錐角作為實(shí)驗(yàn)的噴霧錐角。此外，根據(jù)液滴尺寸數(shù)目分布和體積分布的分析，無(wú)空氣助力下液

4、滴尺寸分布不均勻，霧化質(zhì)量很差。（2）當(dāng)添加空氣助力后，水流量為定值時(shí)，SMD隨著氣壓的增加明顯減小，在0.8 MPa到達(dá)極小值后趨于穩(wěn)定，噴霧錐角隨氣壓的增大先變大后減小。氣壓為定值時(shí)，SMD隨著水流量的減小逐漸減小，噴霧錐角隨著水流量的增加逐漸增大。比較不同幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)，＃1-2內(nèi)混式空氣霧化扇形噴嘴在4組噴嘴中具有最好的霧化效果，當(dāng)氣壓為0.8 MPa，水流量為20 L/h時(shí)，SMD極小值為16μm。另外，從液滴尺寸分布情況來(lái)看，