空氣助力改善扇形噴嘴霧化質量的實驗研究.pdf

1、燃料的噴射霧化已經廣泛地應用到人類的生活領域中。對于燃燒設備，霧化質量的好壞將直接影響燃油的燃燒過程、燃燒性能及燃燒效率；對于非燃燒設備，霧化質量又對其工作性能及工作效率產生很大影響。隨著科學技術的進步和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，霧化技術已成為一項重要的實用技術。在很多工程領域及日常生活中被廣泛應用，并為社會創(chuàng)造出顯著的經濟效益和社會效益，因此對霧化質量的評價就顯得尤為重要。
　　導師曹建明教授結合最大熵原理和質量、動量守恒定律導出了液滴尺

2、寸數目分布和體積分布表達式以及推導了液滴索特平均直徑。為液滴霧化質量的評價提供了充分的理論基礎。
　　在此基礎上，本實驗建立了恒壓水射流實驗臺。為了探索新型內混式噴嘴在添加空氣助力下增強混合改善霧化質量的特性，對一種新型的內混式空氣霧化噴嘴進行了測量和研究。實驗采用了4組不同幾何結構參數的內混式空氣霧化扇形噴嘴，通過馬爾文激光粒度分析儀測量不同氣壓、不同水流量等工況參數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，并對實驗結果進行對比分析。結果表明：（1）當無空氣助力下，各內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，其霧化質量較差，并且SMD隨水流量的增大而減小。對于噴霧錐角而言，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，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較大，因此采用錐角較大的平口面噴霧錐角作為實驗的噴霧錐角。此外，根據液滴尺寸數目分布和體積分布的分析，無空氣助力下液

4、滴尺寸分布不均勻，霧化質量很差。（2）當添加空氣助力后，水流量為定值時，SMD隨著氣壓的增加明顯減小，在0.8 MPa到達極小值后趨于穩(wěn)定，噴霧錐角隨氣壓的增大先變大后減小。氣壓為定值時，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。比較不同幾何結構參數，＃1-2內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，當氣壓為0.8 MPa，水流量為20 L/h時，SMD極小值為16μm。另外，從液滴尺寸分布情況來看，