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實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
1 內(nèi)餛式空氣霧化噴嘴 1.1 氣孔直徑的影響 在噴嘴其它幾何因素(氣孔個(gè)數(shù)均為4)不變時(shí),在相同的工況條件下,噴嘴霧化細(xì)度隨氣孔直徑的增大而減小。在氣液比為0.4,氣壓為0.5MPa時(shí),其霧化細(xì)度均已在10um以下,表明此時(shí)出口速度已達(dá)音速,混合腔壓力也已逐漸達(dá)到并超過臨界壓力比。 1.2 氣孔數(shù)目的影響 噴嘴霧化細(xì)度MMD隨氣孔個(gè)數(shù)的增多而藏小。當(dāng)氣孔數(shù)大干6時(shí),霧化細(xì)度減小趨勢變緩。當(dāng)氣孔數(shù)在4~6之間時(shí),平均霧化細(xì)度MMD基本上在10 Um以下,表明此時(shí)再增加混合腔內(nèi)氣流與液流接觸面積,對霧化細(xì)度MMD已不再起主要作用,混臺腔內(nèi)壓力已達(dá)臨界值,MMD下降趨勢變緩。 1.3 氣壓的影響 當(dāng)氣壓由0.2 MPa增至0.5 MPa時(shí),MMD由25Um下降至7um左右;當(dāng)氣壓值繼續(xù)增加,超過0.5MPa后,曲線變平緩,此時(shí)再增加氣體壓力也不會使霧化進(jìn)一步變細(xì).表明此時(shí)噴嘴出已達(dá)音速,在這種狀態(tài)下,高速氣流的出口速度對霧化起決定性的像用,此時(shí)氣液比的變化對MMD影響不大。 1.4 氣液比wa/wf的影響 MMD隨氣液比的增大而減小,當(dāng)氣液比增至0.4后,繼續(xù)增大氣液比.其霧化細(xì)度沒有明顯的變化,而且在相同氣液比下,液壓值的變化對霧化沒有明顯的影響,影響霧化質(zhì)量的主要因素是氣流速度。在一定氣液比(Wa/Wf>O.3)下,霧化細(xì)度均能達(dá)到10 um下。根據(jù)實(shí)驗(yàn),霧化細(xì)度MMD隨液孔直徑變化不大;在噴嘴達(dá)臨界值后,MMD隨液壓幾乎沒有變化。 2 三流路臨界空氣霧化噴嘴 2.1 內(nèi)、外氣路共同工作時(shí),幾何因素對霧化的影響 2.1.1 內(nèi)氣路旋向、旋角的影響 在內(nèi)、外氣路共同工作時(shí), 內(nèi)氣路氣流旋向?qū)F化細(xì)度的影響與液體旋角和外氣路氣流旋角有關(guān)。同樣在液流小旋角(35度)時(shí),外路氣流旋角大(55度),內(nèi)路氣流逆旋的霧化效果好;外路氣流旋角小(35度),內(nèi)氣流逆旋的霧化效果比順旋的效果好。同樣在液流大旋角(55度)的情況下,內(nèi)路氣流旋向?qū)F化細(xì)度的影響基本上不受外路氣流旋角的限制,即無論外路旋角大小如何,內(nèi)氣路逆旋的霧化效果比順旋的要好。 2.1.2 外氣路旋向、旋角對霧化的影響 在內(nèi)、外氣路流量比較小時(shí),外氣流旋向、旋角對霧化的影響比較明顯。外氣路旋角大(55 度)的情況比旋角小時(shí)(35度)霧化效果好;外氣流與水路同旋向時(shí)霧化性能比反旋向時(shí)要好。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn),液路旋流器大旋角(55度)時(shí)比小旋角(35度)時(shí)霧化效果要好一些。在不同的液路旋角下,MMD 曲線變化不多,隨氣液比增大,四條曲線幾乎重臺,說明旋角大小,對最終霧化影響并不顯著,與內(nèi)、外空氣流路旋角對霧化的影響相比 居次要地位。對空氣霧化噴嘴而言,提高噴嘴霧化性能的關(guān)鍵在子空氣流路。 2.2 內(nèi)、外氣路共同工作時(shí),內(nèi)外氣量分配對霧化的影響 內(nèi)氣路與外氣路流量之比分為5種方式:4:0、3:1、2;2、l:3、0:4。噴嘴在外氣路加空氣旋流器的情況下,只要在有內(nèi)氣路工作時(shí)候,內(nèi)氣流量越大,霧化效果越好,極限攮提-g只開內(nèi)氣路,霧化救果最佳。而 氣路分配的空氣流量越多,霧化質(zhì)量越惡化。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在無內(nèi)氣路工作,只開外氣路時(shí),霧化還是有相當(dāng)韻質(zhì)量。這實(shí)際上襲明.內(nèi)氣路經(jīng)常起著霧化的承擔(dān)者,而外氣路反而顯得多余,只起到擴(kuò)大液霧錐角的作用。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn).在外氣路不裝空氣旋流器的情況下,雖然外氣路的霧化作用仍然次于內(nèi)氣路,但霧化質(zhì)量卻好得多。此時(shí),由于氣流不旋轉(zhuǎn)流動,措超音通道射出,呈倒錐狀與一次霧化粗液霧相交,由于這種空間相交方式較直接,相對于內(nèi)外氣路匹配關(guān)系不好的外路加旋的噴嘴形式來說.外氣路對次初液霧的霧化作用要大,因此霧化效果比較理想。實(shí)際上,外氣錐能否與內(nèi)氣霧化形成的初始液霧有救地匹配便成為霧化的關(guān)鍵。從實(shí)驗(yàn)中可知,對本噴嘴而言,在調(diào)節(jié)內(nèi)外氣路氣量及氣液比,在一定的液壓及氣壓條件下,能使霧化細(xì)度小于10um,完全能滿足超細(xì)霧化的要求。 結(jié)論 1 內(nèi)混式空氣霧化噴嘴的霧化細(xì)度隨氣孔直徑的增大而減??;隨氣孔個(gè)數(shù)的增多而減小,但氣孔個(gè)數(shù)的增加有一適宜值,對不同噴嘴而言不同。本噴嘴舶氣孔個(gè)數(shù)在4~6范圍為宜。 2 內(nèi)混式空氣霧化噴嘴的MMD隨氣液比、氣壓的增加而減小,但氣液比、氣壓的增加有一極限值,此時(shí)混合腔壓力選臨界值.氣流出口速度選音速,曲線變平緩,再增加氣液比、氣壓值已無意義。 3 三流路臨界空氣霧化噴嘴在內(nèi)外氣路共同工作時(shí),由于受多種因素時(shí)影響,其霧化規(guī)律較復(fù)雜,并不存在某種單一的變化規(guī)律。但在內(nèi)氣路單獨(dú)工作時(shí),其MMD隨氣流速度增大而減?。珰饬魉俣冗_(dá)一定程度時(shí),霧化細(xì)度曲線變化趨于平緩,此時(shí)內(nèi)氣流量和速度是影響霧化的主要因素。 4 三流路臨界空氣霧化噴嘴在外氣路單獨(dú)工作時(shí),氣路與液路旋向相反,霧化效果好;液體旋角在一定范圍內(nèi)對霧化細(xì)度影響不明顯。 5 內(nèi)混式空氣霧化噴嘴與三流路臨界空氣霧化噴嘴在一定的幾何結(jié)構(gòu)及調(diào)節(jié)工況參數(shù)條件下都能獲得超細(xì)霧化的效果,平均霧化細(xì)度均能在10um以下.完全能滿足超細(xì)霧化技術(shù)的要求。 ? |
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