靜電噴霧液滴粒徑分布及真空蒸發(fā)凍結(jié)的研究.pdf

1、靜電噴霧是將液滴引入高壓電場(chǎng)從而使得其分散形成粒徑在微米級(jí)微小霧滴的一種技術(shù)。為了更本質(zhì)的了解尺度靜電噴霧和真空蒸發(fā)冷凍特性，本文從理論和實(shí)驗(yàn)上對(duì)靜電噴霧機(jī)理及真空應(yīng)用進(jìn)行研究。理論上分析總結(jié)了靜電噴霧及真空蒸發(fā)凍結(jié)的一般規(guī)律，設(shè)計(jì)了真空靜電噴霧實(shí)驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行了大氣下的靜電噴霧實(shí)驗(yàn)及真空環(huán)境中的靜電噴霧蒸發(fā)冷凍實(shí)驗(yàn)，主要的研究內(nèi)容如下:
　　1.靜電噴霧的理論研究:首先，以液體的荷電機(jī)理、破碎機(jī)理及霧化過程機(jī)理為主要內(nèi)容，分析介紹了

2、靜電噴霧的基礎(chǔ)理論;其次，分析研究了對(duì)霧滴粒徑進(jìn)行估測(cè)的等比縮放法則的應(yīng)用條件及其局限性。
　　2.液滴真空蒸發(fā)凍結(jié)過程的理論研究:首先介紹了液滴在真空環(huán)境中的相際傳質(zhì)與平衡，使用了有表面效應(yīng)的液滴相際平衡模型。其次，分析驗(yàn)證了單個(gè)液滴在真空環(huán)境中蒸發(fā)冷凍過程的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)此數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析修正。
　　3.大氣壓下的靜電噴霧的實(shí)驗(yàn)研究:考慮到等比縮放法則估測(cè)靜電噴霧霧滴粒徑的局限性，本文以去離子水和丙三醇（加入了適當(dāng)?shù)腃

3、uSO4來改變電導(dǎo)率）為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，展開針對(duì)性實(shí)驗(yàn)研究，分別考察了液體的流量和電導(dǎo)率對(duì)霧滴平均粒徑的影響。研究表明:對(duì)于低粘度液體，錐-射流模式下實(shí)驗(yàn)獲得液滴粒徑與等比縮放法則預(yù)測(cè)的結(jié)果吻合較好;對(duì)于高粘度液體，錐-射流模式下實(shí)驗(yàn)獲得液滴粒徑比低粘度液體要小，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果與采用等比縮放法則預(yù)測(cè)的液滴平均粒徑d和流量Q的關(guān)系(d～Q1/3)吻合較好。本文中的實(shí)驗(yàn)還對(duì)液滴的平均粒徑d和電導(dǎo)率K的關(guān)系進(jìn)行了研究，得出了d～(1/K)062的

4、規(guī)律性結(jié)論，并進(jìn)行了研究性驗(yàn)證，建立了適合高粘度液體的靜電噴霧霧滴粒徑預(yù)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)性法則d=f(ε0，σ，ρ)Q1/3/K062。
　　4.真空條件下靜電噴霧蒸發(fā)與冷凍過程的實(shí)驗(yàn)研究:實(shí)驗(yàn)以0.005 mol/L CuSO4溶液為研究對(duì)象，考察真空條件下靜電噴霧及液滴蒸發(fā)與冷凍過程，尋找真空靜電噴霧與大氣靜電噴霧的不同規(guī)律，將液滴的真空蒸發(fā)及冷凍過程的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與單個(gè)液滴蒸發(fā)過程的理論預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果與單個(gè)小霧滴真空