压力式喷嘴雾化特性研究_李天友
气-水雾化喷嘴特性实验研究
气-水雾化喷嘴特性实验研究作者:谭敏来源:《硅谷》2009年第24期[摘要]为解决冷却器换热效率低的问题,提出将气-水雾化喷嘴应用于间接蒸发冷却,实验研究间接蒸发冷却器专用扇形气-水两相雾化喷嘴的特性,获得不同压力时喷嘴的雾化角和气水流量值及其变化规律,确定出最佳的喷雾气水比和雾化角等特性参数。
[关键词]地铁间接蒸发冷却雾化喷嘴雾化特性中图分类号:TQ-9文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1220125-01一、前言蒸发冷却是人类已知最早的冷却方式,随着能源短缺和环境问题的日趋突出,由于其具有节能、环保、经济及改善室内空气品质等独特优势,蒸发冷却技术越来越引起广泛的关注。
蒸发冷却分为直接冷却和间接冷却,现有的间接蒸发冷却计算模型都是基于间接蒸发冷却器表面水膜完整、均匀的重要假设,但是,由于表面张力的作用,换热器表面形成的水膜远远谈不上完整、均匀,因此,换热器换热效率低下。
为了改善换热器表面水膜的均匀性,提高换热效率,黄翔教授研究了改进布水器结构型式和包覆吸水性材料的布水效果,结果表明换热器表面润湿系数增大,提高了换热器的热质交换效率。
朱冬生教授实验研究了扭曲管和管外亲水处理的水膜分布情况,研究发现能获得较好的水膜分布。
以上几种方法可以一定程度上改善换热器表面水膜均匀性,提高换热性能,但都不可避免要增加热阻,长期使用后形成的水垢必然影响包覆吸水性材料的性能,不能从根本上解决换热器表面水膜均匀性的问题。
因此,本文提出通过气-水雾化喷嘴将水雾化后喷射到换热器表面,形成均匀完整的水膜强化换热,实验研究喷嘴喷雾气水比、雾化角等重要参数,为气-水雾化喷嘴运用于间接蒸发冷却器提供基础数据。
二、实验系统及实验方法间接蒸发冷却的关键在于换热器表面水膜的均匀性和完整性,因此,喷嘴性能对换热器表面水膜状态具有决定性的影响,它受喷雾压力、喷雾流量、雾化角、喷嘴口径等参数的影响,本文用水作为喷雾液体介质,用水泵对水提升加压,提供所需的压力,用空气压缩机提供压缩空气作为气体介质,喷嘴采用气-水两相扇形喷嘴。
高压细水雾灭火喷嘴的雾化特性研究
压力的高低是影响到喷雾雾化的最关键因素。当系统压力低于 时水珠直径大 于“低于 以下基本上形不成有效的水雾大于 后形成的细水雾稳定。相 同出口直径情况下系统压力越太 越小当系统压力大于 后 变化幅度不 大因此不必追求更高的压力。参数衍口似对喷雾的内部流动与外部雾化特性的影响
短分析中常忽略。喷雾灭火系统的工作段在主体段因此外部雾化特性分析主要针对
主体段。影响细水雾灭火性能的主要参数有哪喷雾锥角、喷雾射程、雾滴动量、雾 化颗粒细度 、雾化液滴尺寸均匀度和雾通量。这些外部雾化特性参数均取决于 系统压力及喷嘴几何尺寸。其中喷雾锥角、喷雾射程可直接测量雾化均匀度可认为
是正态分布不失普遍性雾化颗粒细度、雾通量及雾滴动量则需通过对雾滴的速度和
的紊流。随着口的增大增大紊流度减小。随着“的增大减小紊流度增大。但臼对 的影响要高于。对的影响高两个数量级其影响的变化幅度却不及口。„喷嘴外部 雾化特性分析图为紊动射流的外部结构示意图删。其中未受到外界空气卷吸影响而 保持原来出口流速的中心部分称为核心区之后的部分称为发展区。《麓糙曩一起始
殷过挂段主体段 ‟篓量匡图射流外部分区图从出口至核心区末端的部分为起始段 紊动充分发展以后的部分为主体段主体段与起始段之间为过渡段。过渡段一般均较
扩散不大。索太尔平均液滴直径 本系统中喷嘴出口直径固定则 仅与系统压 力有关比较甜 、 “ 等的公式后 的 公式更适合本情况„“文。卸和 ‟。如图所示系统压力对 的影响极大 随 着系统压力的升高而呈接近倒数关系降低。亡 记氍瓣封事 系“ 统压力 固系统压力对 的影响口口“纠当系统压力小于 时喷射形成的是 水珠其 大于岬这也正是传统水喷淋系统水滴 大的最根本原因。当系统压力 升高到约 时 已小于岬在— 之后 的减小幅度已较小其值为耻 „„ 在 之后 基本稳定在岬左右已经达到超细水雾的要求。所以根据实 际要求不必要再盲目追求更高的压力。在系统压力为 流量为 时其滴 径 与喷嘴几何尺寸之间的关系如图所示。越大 越大雾化质量越差随着 的增加 先衰减到一个波谷又逐渐上升。 总体上从帅变化到岬变化幅度约为 但雾滴直径均能满足小于岬的要求。即和对 并不是最重要的影响因素。实 际测量与分析实际试验主要考察压力对外部雾化特性参数的影响同时兼顾了口、 的?跋臁J灾屏霜帷ⅰⅰ!ⅰ+ヂⅰⅰ⒌呐缱旃哺龇直鹪谙低逞沽ξⅰⅰⅰ *瑾氇鱿率挡狻射程与充分雾化距离如图所示 ‟喇蜘艇蜒君奎图 ≥锄餐、划篁 蜮系统压力 充分雾化距离图不同收缩角下射程与充分雾化距离赤由图知 随着压力的升高射程逐渐变远充分雾化距离即充分雾化点与喷嘴出口之间的距离变 短。在系统压力为 时喷雾射程一般稳定在左右此时充分雾化距离稳定在 左右。压力大于 后喷雾射程和充分雾化距离的变化幅度不大测量结果同时表 刳喷嘴内部结构以 。、‟时的雾化效果为佳。同时计算喷嘴外 万方数据年月 范明豪等高压细水雾灭火喷嘴的雾化特性研究部雾化特性参数时均按
气动旋流雾化原油喷嘴雾化特性的实验研究
气动旋流雾化原油喷嘴雾化特性的实验研究摘要:随着社会的发展,人们对原油的需求量逐渐上升,这就迫切的需要实施油田节能降耗管理,提升加热炉热效率,最大限度的降低燃料单耗,加大对气动旋流雾化原油燃烧器喷嘴的研究力度。
本文基于新型内混式气动旋流雾化原油燃烧器喷嘴的结构及雾化机理,主要阐述了其雾化特定实验的装置及内容,最后对实验结果进行分析和总结,以期更好的把握气动雾化喷嘴的特性,了解其适应范围,研究装置的最佳操作工况。
关键词:空气雾化;雾化喷嘴;实验研究液体燃烧时污染物的排放量及燃料的燃烧效率取决于燃料的雾化质量,所以研究燃烧器的冷态流场试验的关键就是燃油燃烧器的雾化。
本文借助可适性相位多普勒激光测速仪对不同雾化压力下的喷嘴特性进行分析和研究,使试验研究数据更具指导意义,为相关研究提供参考。
1 喷嘴结构及雾化机理结合边际油田的实际状况,雾化方式为旋流式的新型内混式气动旋流雾化原油燃烧器喷嘴,其工作原理为:喷嘴的中心气管四周可以喷出油,同径向喷孔喷出的空气相混合,混合气体在燃烧室中不断进行摩擦、撞击,完成第一次雾化,之后以螺旋的方式从旋流喷头通道中将混合油气喷出,在炉膛内同空气进行掺混,完成第二次雾化[1]。
2 实验研究装置及内容在试验研究模拟过程中,对油由泵进行加压处理,使原油通过压力表和流量计之后达到喷嘴,之后进行空气过滤后,将其在往复式压缩机中进行压缩,利用喷嘴内管进入缓冲罐,最后使原油同处理后的空气进行充分的混合并喷出。
可适性相位多普勒激光测速仪是实验研究的重要设备,该设备取得液体流速信息的主要依据就是照射光光波同示踪粒子光波在流体中的频差,结合由运动粒子产生的不同光频信号(大于等于2个)的相位漂移,从而对粒子的不同信息进行明确,比如:粒子时空分布状况、粒子浓度、粒子大小等[2]。
利用可适性相位多普勒激光测速仪对雾化场进行测量的过程中,涉及到多项设备和仪器,包括多个操作环节,试验研究过程主要包括:(1)对测量点的坐标数据进行编制,将编制结果传输到至find软件并保存;(2)将自动坐标架、可适性相位多普勒激光测速仪开启;(3)在find软件中将设定好的文件打开;(4)将空气压缩机开启,并保证气体在缓冲罐中达到预定压力标准,将阀门缓缓打开;(5)将离心泵开启后,对泵的输出压力进行设定,将喷嘴阀门打开;(6)根据设定值对喷嘴水压、雾化气压进行调整,当喷嘴处的喷雾达到稳定状态时,完成测量工作。
压力对直射式喷嘴雾化影响的机理研究
影响较小ꎮ 使用 TAB 模型的数值模拟结果能很好的预测出与实验一致的直射式喷嘴雾化特性ꎬ可应用于工程设
计ꎮ
关键词:直射式喷嘴 雾化 喷雾锥角 TAB 模型 航空发动机
中图分类号:V231. 2 文献标识码:A 文章编号:1002-6886(2019)06-0046-04
sureꎬthe smaller the sauter mean diameter ( SMD) and the bigger the spray angle. With the increase of presshe atomization performance decreasedꎻthe influence of increasing pressure on the first atomization was more
等 [1] 通过实验研究了多孔喷嘴与单孔喷嘴的喷雾
特性ꎬ并进行对比ꎬ发现多孔喷嘴的雾化液滴 SMD
比单孔喷嘴小得多ꎬ且多孔喷嘴能够加速喷雾过程ꎮ
Payri 等 [2] 通过实验研究了不同孔径的直射式喷嘴
喷雾液滴速度的分布特性ꎬ发现实际喷雾过程中轴
向速度参数呈径向分布ꎬ和高斯分布相似ꎮ 通过实
验手段研 究 雾 化 特 性 的 主 要 方 法 是 PDA、 全 息 成
significant than that on the second atomization. The numerical simulation results obtained by using Taylor Analogy Breakup
( TAB) model was in accordance with the experiment resultsꎬwhich could be used in engineering design.
压力油雾化喷嘴内流动特性的研究
w t i e e t s cu a a a t r r i ltd i h e — i n i n l f w b s g t e n me c l i df r n t t r lp r mee s a e s h u r mu a e n t r e d me so a o y u i h u r a l n i s f a e ti s o n t a h n d f c in a ge i o sa tt e v lc t tc n e f h o z e r a ot r .I s h w h tw e e e t n l s c n tn h e o i a e tro e n z l d c e — w l o y t e
n n2 01 ,C ia .S a d n rvn ilKe a oaoyo uligEn r — aigT c n lg ,S a d n inh a 5 01 hn ;3 h n o gP o ica yL b rtr fB i n eg S vn e h oo d y y hn o gJa z u
U i r t, ia 5 1 1 hn ) n e i J n2 0 0 ,C ia vs y n
Absr c By a ay i g t tu t r h r c e itc f t e p e s r — i a o zn o ze,t e o ze t a t: n l zn he sr cu e c a a trsi o h r su e o l t mii g n zl h n z ls
气力式喷嘴加压雾化性能研究
到 目前为止对水煤浆气化喷嘴的研究仍 以实验测试 为主 ,完全用 理 论 分 析 的 方 法 来模 拟 雾化 过 程 是 十 分 困 难 的 。 国 内外 的研 究 者 已 经 通过 实 验 观 察 得 到 了 雾 化 粒 度 与环 境 压 力 呈 指 数 分 布 关 系 : 。P, n dc 但 的值又 由喷嘴形式与试 验条件的不同而有不同结论 。在液体流量不 变 的条件下 , 工质为水时 , 指数 n 为 一 .9 工质为煤油时 n值 为 一 .2 值 09 , 01 。 本 文 以空 气 、 为 工 质 , 高 的 环 境 压 力 下 对 常 见 的 同轴 三 通 道 气 流 水 在较 式 喷 嘴 进 行 了 环 境 压力 变 化 对 雾 化 效 果 影 响 作 用 的试 验 研 究 ,并 结 合 雾 化 机 理 进 行 分 析 。所 得结 果 对 喷 嘴 的 开 发 设 计 与 最 佳 工 作 范 同 的选 择 有 重 要 的 指 导 作用 和价 值 。 2实 验用 喷 嘴 .
1引 言 .
液体燃料 的雾化在锅炉燃 烧 、 烟气脱硫及煤气化等领域应用 广泛 , 其 中喷 嘴 是 雾 化 技 术 的 关键 。 喷 嘴 的 功 能 有 两 个 : 是 雾 化 , 是 与 炉 一 二 体匹配形成适宜的流场。喷嘴结构形式按雾化能量来源可分为三大类 : 机械式雾化喷嘴 、 气力 式雾化喷嘴 、 它类型喷 嘴如静电雾化喷 嘴等 , 其 其中气力式喷嘴是以高速气流的气力作用而使燃料雾化 ,有着 雾化效 果好 、 液体适用种类广及结构简单 等优点 。 通常评定液体燃料雾化质量 有如下一些指标 : 雾化颗粒细度 、 雾化角 、 雾化均匀度 、 喷嘴射程 和流量 密度分布等 。 其中 , 雾化颗粒 细度 ( 表示喷雾炬液滴粗细程度 ) 与雾化均 匀度 ( 示 燃 料 雾 化 后 液 滴 颗 粒 尺 寸 的 均 匀 程 度 ) 为 重 要 , 雾化 技 表 最 是 术的衡量依据 。影响这些指标的因素主要有喷嘴结构 、雾化 液体的密 度、 表面张力 、 粘度 、 雾化介质流速 、 气耗率等操作条件 以及本 文重点谈
常用压力式喷嘴雾化特性及降尘性能研究
常用压力式喷嘴雾化特性及降尘性能研究王健;刘荣华;王鹏飞;谭煊昊;石佚捷;田畅【摘要】Pressure nozzles are an important component in wet dust removal equipment. To study the influence of nozzle structure on its atomization characteristics and dust-reducing effect, based on the existing experimental platform and Malvern laser particle size analyzer, three kinds of nozzles of the same aperture commonly used in underground wells (spiral type, swirling vane type, tangential direction)are selected. The pore type was systematically studied. The study found that the flow rate and range of the three nozzles increase one after another as the water supply pressure increases, and the atomization angle decreases gradually. Under the same water supply pressure, the flow rate and range of the swirl vane type nozzle are significantly larger than other two kinds of nozzles; the nozzles of the three structures all decrease with the increase of the water supply pressure, but under the same water supply pressure, the dispersion of the swirling vane type is more uniform, and the overall performance is better than that of the other two nozzles. The advantage is more conducive to contact with dust and play a dust-reducing effect. The dust-reducing efficiency of the three kinds of nozzles increases with the increase of water supply pressure. Under the same water supply pressure, the swirling vane nozzle has the best dust-reducing performance.%压力式喷嘴是湿式除尘设备里一个重要构件.为研究喷嘴结构对其雾化特性及降尘效果的影响,基于现有的实验平台及马尔文激光粒度分析仪,选用目前井下常用的相同孔径3种喷嘴(螺旋型、旋流叶片型、切向孔型)进行了较系统的实验研究.研究发现:随着供水压力的递增,3种喷嘴的流量、射程都相继增大,而雾化角都逐渐减小;在相同供水压力下,旋流叶片型喷嘴的流量及射程都明显大于其他2种喷嘴;3种结构喷嘴都随着供水压力的增加雾滴粒径不断减小,但在相同供水压力下,旋流叶片型的分散度更均匀,总体性能上要比其他2种喷嘴有优势,更有利于接触粉尘,起到降尘效果.3种结构喷嘴都随着供水压力的增大其降尘效率都逐渐递增;在相同供水压力下,旋流叶片型喷嘴降尘性能最好.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2019(050)008【总页数】5页(P36-40)【关键词】压力式喷嘴;喷嘴结构;供水压力;雾化特性;雾滴粒径;降尘性能【作者】王健;刘荣华;王鹏飞;谭煊昊;石佚捷;田畅【作者单位】湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭 411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭 411201;湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭 411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭 411201;湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭 411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭 411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭 411201【正文语种】中文【中图分类】TD712近些年,响应国家现代化建设要求,先进自动化技术及大型设备越来越多的被用于工矿企业,给生产一线的员工带来便利的同时,也造成工作面产尘量急剧增多,特别是粒径小于7.06 μm 的呼吸性粉尘浓度大幅上升[1-3]。
小流量压力雾化喷嘴性能试验研究
油周向分布不均匀度在 1 3 . 9 % ~1 9 . 8 %之问 , 燃油流 量和雾 化粒度 索特 尔平均 直径 ( S MD) 随 压 力 的变化符合压力雾化喷 嘴的一般规律 。该试验 丰富了小 流量 压力雾化 喷嘴数据库 , 为小 流量燃
油 喷嘴 的设计 和改进 提供 了重要参 考依 据。
Ex p e r i me n t a l s t ud y o f pe r f o r ma nc e o f a s ma l l lo f w pr e s s ur e - s wi r l a t o mi z e r
Z H A NG Ho n g — x i a , WA N G C h e n g - j u n , S U N T i n g
摘要 : 对小流量压力雾化喷嘴性能进行 了试验研究 。主要测定 了喷嘴在供 油压力 3 . 0 MP a 下 的燃 油量特 征和雾 化粒度特 性进行 了详细 的试验 研究。试 验结果表明 , 在3 . 0 MP a 供 油压力下 , 喷嘴 的流量均匀稳定 , 锥角 在 6 1 . 1 。一 6 9 . 1 。 之间 , 燃
a n g l e a n d c i r c u mf e r e n c e no n— u n i f o r mi t y o f a t o mi z e r u n de r t he p r e s s u r e o f 3. 0M Pa a r e me a s u r e d; a l s o, he t lo f w c h a r a c t e is r t i c s a n d p a r t i c l e s i z e c h a r a c t e is r t i c s a r e s t u d i e d i n d e t a i l . The r e s u l t s s h o w t ha t . he t lo f w i s s t a —
三通道气力式喷嘴加压环境雾化特性试验研究
收稿日期:2009-12-18基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(973项目)资助(2010CB227001)作者简介:李 波(1985-),男,山东滨州人,硕士研究生,主要从事喷嘴雾化和污染物控制研究工作。
三通道气力式喷嘴加压环境雾化特性试验研究李 波,黄镇宇,杜 聪,刘建忠,周俊虎,岑可法(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,浙江杭州310027)摘 要:对三通道气力式喷嘴进行了雾化室加压环境下的雾化试验研究,分析了雾化室环境压力与其他喷嘴运行参数对喷嘴雾化性能的影响。
研究发现,雾化室环境压力的提高有利于气液两相的相互作用,可以有效降低雾化粒度平均直径,且当气耗率不变时,雾化粒径S M D 与雾化室环境压力呈负指数的幂函数关系。
关键词:三通道喷嘴;气力式;雾化;环境压力;气耗率中图分类号:TK 223.25 文献标识码:A 文章编号:1004-3950(2010)02-0015-05Experi m ental study on ato m ization perfor m ance of airblastthree channel nozzle under high a mbient pressureLI Bo,H UAN G Zhen yu ,DU Cong ,et al(State K ey L aboratory o f C l ean Ene rgy U tilization ,Zhe jiang Un i v ers it y ,H ang zhou 310027,Ch i na)Ab stract :T he ato m izati on property o f a irb l ast three channel nozzl e under h i gh a mb ient pressure w as i nv esti g ated .Itwas found tha t conti nuous i ncrease i n a ir pressure caused the decrease o f the m ean drop size t o a m i ni m u m va l ue and then var i ed not too much .A n explanati on f o r this charac teristics w as prov i ded in ter m s o f the various contri buti ng fac to rs in different process o f a t om i zati on .The results s howed that S MD was proportional to P n at a constant air /li qu i d ratio .K ey w ords :three channe l nozzl e ;a irblast ;a t om i zati on ;amb i ent pressure ;a i r /li qui d ra tio0 引 言液体燃料的雾化在锅炉燃烧[1]、烟气脱硫[2-3]及煤气化[4-5]等领域应用广泛,其中喷嘴是雾化技术的关键。
压力式喷嘴在压力脉动下性能的研究
图 8 脉 动压 力幅值 0 . 1 MP a ,频 率 2 0 0 H z下瞬 时雾 化角
图 9显示 , 在 不 同脉动 压 力幅值 下 ,机械 压 力喷嘴 呈 现 出相似 的幅 频特 性 。在 1 0 0 Hz  ̄4 0 0 H z 频 率 内,机 械压
定的影响, 且这种影响是非线性的。 在2 0 0 H z附近 , 喷嘴 的平均流量较多的偏离设计流量 , 且随着脉动压力幅值的 增大,喷嘴 的平均流量更多得偏离设计流量。
b y p r e s s u r e l f u c t u a t i o n [ J ] . A I A A P a p e r , 2 0 0 8 . 4 8 4 9 :
2 0 08 .
[ 6 ] K h i l L K i m S , C h o S , e t a 1 .Q u nt a i i f c a t i o n o f he t
a ve
。
( 5 )
t Jo
其中 G n 为设计流量,也就是喷嘴在稳定的额定工作
压 力下 的流 量 ,在 这里 即为 稳态 计算 得 到 的流量 。 由图 7知 , 脉 动 压力 下喷 嘴 的平均 流 量与 设计 流量 相 差在 5 %之 内 ,压 力 脉动 频率 和幅 值对 其平 均 流量存 在 一
挈
( 4 )
\
其中:G a 为平均流量;T为脉动周期;t 为时间。
喷 嘴在 脉动 压 力工 作条 件下 , 其流 量特 性 有可 能 改变
糕 幢
蕾
会与设计流量有一定的偏差, 而这会显著的影响燃烧 的性 能。 因此引入相对平均流量, 以与设计流量进行对 比分析:
u .
3 )在不 同脉动压力幅值下,机械压力喷嘴呈现相似
三通道气力式喷嘴的雾化特性研究
第43卷第5期2012年9月 锅 炉 技 术BOILER TECHNOLOGYVol.43,No.5Sep.,2012收稿日期:2011-09-15作者简介:康振兴(1984-),男,硕士研究生,工程师,主要从事发电厂电力设计工作。
三通道气力式喷嘴的雾化特性研究康振兴1,黄镇宇2,刘小娜1,周俊虎2,岑可法2(1.国核电力工程设计研究院,北京100094; 2.浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,浙江杭州310027)摘 要: 对于高Web数的三通道气力式喷嘴,液膜射出后,自身的表面张力波动来不及发展,就被内外气体冲击破碎,这时喷嘴的运行工况和结构尺寸对喷嘴雾化的有很大的影响。
考虑了喷嘴出口处各个结构参数和气量分配比对三通道气力式喷嘴雾化的作用,并探讨了其内在原因。
关键词: 三通道;结构尺寸;气量分配比;雾化中图分类号:TK223 文献标识码:A 文章编号:1672-4763(2012)05-0014-040 前 言 雾化是指通过一定的方式将连续流动的液体破碎、分裂,最终形成具有一定尺寸分布的不连续雾状液滴。
在工农业生产及航空、军事等领域,雾化得到广泛的应用,包括[1]:液体燃料在锅炉、内燃机及火箭推进器的燃烧,雾化生产金属粉末,除尘、脱硫脱硝过程等。
雾化方式根据实际需要而不同,通常有机械雾化、气力雾化及其它雾化(如超声波、电磁场等雾化)。
气力式雾化一般用来雾化高粘度燃料(如水煤浆、重油等)。
浙江大学的撞击式水煤浆喷嘴就是典型的气力式雾化喷嘴,已经成功运用于国内多家电厂水煤浆锅炉,其大型化也得到满意效果(如在南海发电A厂670t/h水煤浆锅炉中)。
而水煤浆气化通常采用的三通道喷嘴,也是一种气力式雾化喷嘴。
与机械雾化相比,气力式雾化具有输液压力低和雾化粒度小等优点[2]。
关于三通道气力式雾化液膜射流在高速气体中的破碎和雾化的机理,许多学者做了研究[3],认为环状液膜射流雾化的动力在于液体表面波的不稳定性,随着不对称表面波的增长,液膜逐渐破碎、雾化。
压力雾化喷嘴在受限空间气流中喷雾特性的实验研究
成投运 , 使 我 国很 多 城 市逐 渐 过 渡 到 以天 然气 作 为主要 燃气 。 以前 我 国大 部 分 城 市 的 燃 气 都 是人 工煤 气 , 燃气 管 路 以铸 铁 管 网 为 主 。人 工 煤
气与 天然 气 的含湿 量 不 同 , 前 者 接 近 饱 和 而后 者
油 的蒸汽 , 或 加 注 经 过 喷雾 产 生 的细 小 颗 粒 。
加 注蒸汽 通常 需要加 热 , 使 得 系统复 杂 、 运 行费 用
高, 因而应 用受 限 。喷雾 加湿 因系统 简单 、 运行 费 用低 而具 有广 泛应用 前 景 。我 国 目前 天然 气喷 雾 加 湿技术 尚不 成 熟 , 在 喷雾 加 湿 机 理 和效 果 方 面 有 待深入 研究 。 天然 气 喷雾加 湿过 程实 际上是 在有 限空 间中
滴 的运 动 和 蒸 发 特性
。E l e t r i b i S使 用 P D P A
测 量横 流 中心截 面 上 的 喷雾 液 滴 和 速度 分 布 , 研
} 苏
倩, 女, 1 9 8 9年 2月 生 , 硕 士研 究 生 。 福 建 省 福 州 市 , 3 5 0 1 0 8 。
究 有重 要意 义 , 而 且对 类似 问题如 汽轮 机除湿 、 各 类 蒸 汽过流 设备 的性 能研究 和检定 的研 究也 有一
将 随气体 流 动 , 造 成 管 道 和设 备 堵 塞 。 因此 如 何
改 造原有 城 市燃 气 管 网 系统 , 使 之 适 应 输 送 天 然 气, 是城 市 天然气 转换 工程需 要 解决 的首 要 问题 。
新型空气雾化喷嘴雾化特性实验研究
新型空气雾化喷嘴雾化特性实验研究徐士虎;马义【摘要】通过对含导流芯式新型空气雾化喷嘴雾化特性的实验研究,结果表明,喷嘴的有效射程、最大射程和雾化角都随气压和水压的增大而增大,水压和气压越大,雾化效果越好;雾滴粒径和气压成反比关系,另外雾滴粒径随着水压的升高先增大后减小,高水压高气压时喷嘴产生雾滴的粒径更小,对矿尘的捕集效果更好.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2019(028)008【总页数】4页(P11-12,76,94)【关键词】喷嘴;雾化效果;雾滴粒径【作者】徐士虎;马义【作者单位】枣庄市煤炭安全行政执法支队,山东枣庄 277000;枣庄市泉兴集团金庄煤矿,山东枣庄 277000【正文语种】中文【中图分类】V216.11随着煤矿产量的不断增加和机械化程度的不断提高,矿尘的产生量也日益增加。
矿井粉尘具有很大的危害:首先,某些矿尘具有爆炸性,其次,如果人长期在高浓度粉尘的环境中作业,容易患职业病,严重影响工人的身体健康[1]。
另外,粉尘能够加快机械磨损和腐蚀,降低巷道能见度,降低作业效率,甚至导致伤亡事故,造成经济损失,存在巨大的安全事故隐患[2]。
尽管大部分矿井已经认识到了粉尘的威胁,采取了一些积极有效的措施防治粉尘,例如,通过煤层注水、巷道冲刷、通风除尘和净化风流等;但是,这些方法受当前理论技术水平及巷道状况限制,效率较低,仍不能彻底消除粉尘的危害。
因此,为了有效降低我国煤矿粉尘危害,进一步控制尘源。
本文基于新型空气雾化喷嘴的雾化特性试验,研究空气雾化后对降尘的作用原理及影响因素,进而提出达到喷雾降尘最佳效果的外在条件,为新型空气雾化的实施、优化以及现场应用提供参考依据。
1 实验装置实验装置主要包括气泵、水箱和喷嘴等。
水箱的最大储水量为2.75 m3,水从水箱底部的管路被抽出。
因为实验需要不断变化水压,在水箱旁边设置气泵。
另外,进行空气雾化喷嘴雾化实验时需要提供空气,所以实验室也采购了空气压缩机。
单相_双相压力型喷嘴雾化特性实验研究_方立军
由图 3,4 可知两喷嘴液体流量都随液体压力
的增加而增加。由能量守恒知压力越大出口流体
得到的能 量 越 多,出 口 动 能 越 大 所 以 流 量 越 大。
第3 期
方立军,等: 单相 / 双相压力型喷嘴雾化特性实验研究
91
图 3 单相喷嘴压力-流量关系图 Fig. 3 Single-phase nozzle pressure - flow diagram
喷嘴的 雾 化 角 决 定 了 其 在 流 场 中 的 覆 盖 范 围,从喷嘴中 出 来 的 液 滴 在 离 喷 嘴 不 同 高 度 处 与 喷嘴出口处 形 成 的 雾 化 角 度 大 小 不 同,并 不 是 严 格的三角锥 形,本 次 实 验 中 所 取 的 雾 化 角 为 喷 嘴 下方能形成的最大雾化角[9,10]。
图 5 雾化角 - 压力关系图 Fig. 5 Angle-pressure diagram
图 4 双相雾化喷嘴压力-流量关系图 Fig. 4 Two-phase atomization nozzle pressure - flow diagram
但不是线性 变 化,喷 嘴 随 着 压 力 的 变 大 斜 率 越 来 越小,即流量的增加量越来越小,当压力增大到趋 于一定值后增大压力流量基本不变化。所以在使 用喷嘴时使 其 尽 可 能 在 线 性 变 化 区 工 作,超 过 线 性变化区能 耗 增 加 但 流 量 变 化 很 小,运 行 的 经 济 性降低。相同水压下单相喷嘴出口水流量是双相 雾化喷嘴流 量 的 几 倍 到 几 十 倍 不 等,且 水 压 越 大 单相大于双相雾化的水流量越多倍。
Single / double phase pressure type nozzle atomization characteristic experimental study
压力喷嘴常温下雾化特性实验研究
压力喷嘴常温下雾化特性实验研究
金仁喜;袁江涛;杨立;王小川
【期刊名称】《海军工程大学学报》
【年(卷),期】2012(024)003
【摘要】为了满足工程中对喷嘴雾化特性测量的高精度、低成本要求,建立了喷嘴雾化特性实验系统,以自来水为雾化工质,对蒸发冷却压力喷嘴在常温、常压下的雾化特性进行了实验研究.用容积法测量了喷嘴的流量,用最小二乘法对测量数据进行回归分析,得到了喷嘴流量、雾化压力和喷孔直径之间的关联式与流量系数;用机器视觉方法测量了喷嘴的雾化锥角与雾滴尺寸,得到了雾化锥角与雾滴尺寸随雾化压力变化的规律.结果表明:随着雾化压力的增大,喷嘴雾化锥角不断增加,雾滴尺寸不断减小;随轴向距离的增大,D0.632、D0.5、D32有不同幅度的增大,而D0.9则基本不变.
【总页数】5页(P52-56)
【作者】金仁喜;袁江涛;杨立;王小川
【作者单位】海军潜艇学院,山东青岛266071;海军潜艇学院,山东青岛266071;海军工程大学船舶与动力学院,武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,武汉430033
【正文语种】中文
【中图分类】U664
【相关文献】
1.单相/双相压力型喷嘴雾化特性实验研究 [J], 方立军;尹荣荣;胡月龙
2.压力旋流喷嘴雾化特性的实验研究 [J], 聂涛;高贵军
3.供气压力对流体型超声喷嘴雾化特性及降尘效率的影响 [J], 邬高高;王鹏飞;刘荣华;韩涵;崔燕;李石林
4.喷嘴组在变压力工况下雾化特性数值模拟 [J], 吴正人;周鑫宇;张亚萌
5.压力式螺旋型喷嘴雾化特性实验研究 [J], 刘乃玲;张旭
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
组合型压力旋流式喷嘴的雾化研究
组合型压力旋流式喷嘴的雾化研究摘要:组合型压力旋流式喷嘴广泛应用于液体雾化领域,该型喷嘴可使液体在其内部形成高度非定常性的涡流运动,液体随后从喷嘴出口射入外界气体介质中,破碎成细小的液滴群。
采用组合型压力旋流式喷嘴,可以有效地控制液体喷雾的分布范围,使得液体的传热、传质过程得以强化,提升雾化效果。
鉴于此,本文将重点阐述组合型压力旋流式喷嘴的工作原理与雾化特性。
关键词:压力旋流式喷嘴;喷雾;雾化特性引言组合型压力旋流式喷嘴通过迫使流体介质高速旋转,可将液体雾化成细小的液滴群,以增加液体介质的表面积,广泛应用于内燃机、除尘、消防、化工、冶金等领域,因此需要对雾化过程背后的复杂机理与特性进行清晰地阐释,以更好地优化和改进组合型压力旋流式喷嘴的结构和雾化效果。
1组合型压力旋流式喷嘴的基本结构1.1子喷嘴结构组合型压力旋流式喷嘴基本结构通常是由三至五个压力旋流式子喷嘴组合而成,子喷嘴的结构主要包括进口、旋流室、收敛段以及出口,常见的结构参数有切向进油口的个数与面积、旋流室的尺寸、旋流槽倾斜角度、收敛段角度以及平直出口段的长径比等[1]。
图1 子喷嘴基本结构1.2组合型喷嘴结构通过在同一个进料喷头上安装三至五个压力旋流式喷嘴,以组成旋流组合式燃油雾化喷嘴,各子喷嘴的轴线与喷头的中心线呈适当的结构夹角,朝向各不相同,改变子喷嘴的数目、轴向分布以及各子喷嘴与喷头的结构夹角,可以组合成不同类型的喷嘴。
图2 组合型压力旋流式喷嘴基本结构2组合型压力旋流式喷嘴的雾化原理在探究该型喷嘴的雾化特性时,需首先分析液体的雾化原理,在组合型压力旋流式喷嘴的液体雾化过程中,液滴的形成直接来源于喷嘴内部的液体流动和喷嘴出口处液体结构的破碎。
2.1喷嘴内部的雾化机理从理论和实验两方面对喷嘴的雾化进行深入的研究,首先需要考虑压力旋流式喷嘴内部的液体流动状态[2],其中包括喷嘴内部空气柱的形成与振荡、喷嘴收敛段内液膜表面不稳定性的影响,都对液体的雾化有着重要的影响。
直接空冷机组增湿系统中压力式雾化喷嘴的特性研究
( 北 电力 大学 能源 与动 力 工程 学院 , 北 保 定 0 10 ) 华 河 7 0 3
摘 要 : 实 验 装 置 上 以清 水 作 为介 质 , 别 对 3种 不 同 孔 径 的压 力 式 雾 化 喷 嘴 进 行 了 冷 态 实 验 。 对 压 在 分
力式 喷 嘴 雾 化 特 性 , 喷 嘴 流 量 、 量 系 数 、 化 角 及 雾 滴 索 泰 尔 平 均 直 径 ( MD) 参 数 随 压 力 和 喷 嘴 孔 径 如 流 雾 S 等 的变 化 关 系 进 行 了研 究 , 根 据 实 验 数 据 计 算 处 理 绘 制 出 相 关 的 喷 嘴 性 能 实 验 曲 线 。 并 关 键 词 : 源 与 动 力 工 程 ; 力式 喷 嘴 ; 化 压 力 ; 化 角 ;MD; 性 曲线 能 压 雾 雾 S 特 中图 分 类 号 : K 6 . T 241 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :6 1 8 X 20 )40 8 -3 17 - 6 ( 0 8 0 -25 0 0
压力式喷嘴雾化特性测定实验装置
压力式喷嘴雾化特性测定实验装置
田昌;胡晓红;赵志军
【期刊名称】《实验技术与管理》
【年(卷),期】2017(034)010
【摘要】为更好理解燃料雾化特性对于燃烧过程的影响,以微型燃气轮机喷嘴组为研究对象,搭建了喷嘴雾化特性测定实验装置.实验装置主要针对压力式喷嘴设计,在测量方法上,选用可视化的图像处理技术作为雾化参数测定手段.通过对拍摄得到的雾化颗粒的投影图像经过图像处理和特征提取,得到颗粒的粒径和浓度信息.测试实验结果,颗粒粒径测试结果与产品厂家提供参数相近,结果可信,也表明该实验装置可用于研究喷嘴组雾化特性.
【总页数】4页(P75-77,87)
【作者】田昌;胡晓红;赵志军
【作者单位】上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093【正文语种】中文
【中图分类】G482;TK413.8
【相关文献】
1.压力式喷雾干燥塔新型喷嘴——低压雾化,大流量喷嘴的开发研究 [J], 黄永泉;陈帆
2.压力式喷嘴雾化特性研究 [J], 李天友;叶世超;李黔东;杨宗锟
3.压力式细雾喷嘴雾化特性的研究 [J], 刘乃玲;张旭
4.常用压力式喷嘴雾化特性及降尘性能研究 [J], 王健;刘荣华;王鹏飞;谭煊昊;石佚捷;田畅
5.压力式螺旋型喷嘴雾化特性实验研究 [J], 刘乃玲;张旭
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
压力式喷嘴雾化特性研究
李天友* 叶世超 李黔东 杨宗锟
(四川大学化学工程学院) (成都中医药大学)
摘 要 用一操作简单的实验装置,以一定质量分数的甘油水溶液为工质,研究了压力式喷嘴雾化角、雾滴Sauter直径(SM D)与喷嘴孔径、雾化压力和粘度的关系。
研究表明:雾化压力是雾化的有利因素,物料粘度是不利因素;实验条件下,压力式喷嘴雾化角随压力增大而减小,随喷嘴孔径增大而增大;在其他条件相同时,雾滴SM D随雾化压力增大而减小,随喷嘴孔径增大而增大,随物料粘度增大而增大。
关键词 压力式喷嘴 雾化角 雾滴 SM D 雾化压力 粘度
雾化研究是一个经典课题。
喷嘴提供能量
克服液体的表面张力和粘性力,使液体射流分
散为细小的液滴,增大了比表面积,提高了传热传质速率。
压力式喷嘴因为结构简单、加工制造容易、安装操作方便、雾化粒度较均匀、工作能耗低、雾炬张角适中等优点而广泛应用在工业中[1]。
本文以一定质量分数的甘油-水混合物为雾化工质,测定了压力式喷嘴雾化角、雾滴SM D与雾化压力、喷嘴孔径和液体粘度的关系。
1 实验方法
1.1 实验装置
实验用压力式喷嘴雾化特性研究装置如图1所示。
实验在常温下进行,实验工质为清水和不同质量分数的甘油-水混合物。
实验所用喷嘴喷孔直径分别为0.8mm、1.2m m和 1.8mm。
1.2 测量方法
1.2.1 雾化角的测定
实验采用摄影技术测定雾化角。
在一定操作条件下,运行雾化装置至稳定状态,
用一台
图1 雾化装置
1—储水箱 2—转子流量计 3—高压泵
4—支架 5—压力式喷嘴
安装固定好的数码相机对雾化现场进行拍照。
然后,将所摄图片导入计算机,用图像处理软件测量雾化角。
1.2.2 雾滴直径的测定及表征
雾滴直径的表征有很多方法,常用的是Sauter直径(SM D)[2]。
实验采用自制的液滴接收装置。
这是一个在载玻片上用小玻片镶成的正方形小池。
小池里填充机油,受液面积为1cm2。
运行雾化装置至稳定状态,手持受液池
*李天友,男,1979年1月生,硕士,助教。
成都市,610065。
27
《化工装备技术》第27卷第3期2006年
在采样区受液1~2s ,然后将其水平移至显微镜下,通过计算机保存好视线内雾滴图片,用显微镜放大倍数相应的标尺测出雾滴直径,再经过计算转换成SM D 。
对同一实验条件重复实验2~3次,取其所得结果平均值,以减小实验误差。
2 实验结果与讨论
2.1 雾化角与雾化压力和喷嘴孔径的关系 图2是压力式喷嘴雾化角与压力和喷嘴孔径的关系曲线。
由图2可知,对同一个喷嘴,随着雾化压力增大,雾化角变小;大约在P =2M Pa 以前,雾化角受压力变化的影响较大。
当雾化压力超过2M Pa 后,雾化角随压力变化缓慢。
图2也显示,随着喷嘴孔径的增大,雾化角相应增大。
图2 雾化角与雾化压力和喷嘴孔径的关系
2.2雾滴SM D 与雾化压力和喷嘴孔径的关系 图3显示喷嘴雾化液滴的SM D 与雾化压力和喷嘴孔径的变化曲线。
对同一喷嘴,雾滴SM D 随雾化压力增大而减小。
这表明,雾化压力是促进液体雾化的积极因素。
这是因为,增大雾化压力,提高了雾化能量,促进了液滴破碎。
图3也显示,液滴SM D 变化的趋势是随着压力增大而变缓。
在P =4M Pa 以后,雾滴直径变化率减小。
这表明,在一定压力值后,单纯增大雾化压力对雾化效果的影响不大。
图4还显示,在相同雾化压力下,随着喷嘴孔径的增大,雾滴SM D 也相应增大。
2.3 雾滴SM D 与料液粘度的关系
用孔径为0.8mm 的喷嘴在不同压力下雾
图3 雾滴SM D 与雾化压力和喷嘴孔径的关系
化不同粘度的甘油-水溶液。
实验所得雾滴
SM D 示于图4。
图4显示,在相同雾化压力条件下,增大料液粘度,雾滴SMD 增大,即雾化能力变弱。
这表明,物料粘度是影响液体雾化的不利因素。
这是因为,粘性越大,射流破碎、
雾化和液滴迸裂所需要克服的粘性力就越大。
图4 雾滴SM D 与物料粘度的关系
3 结论
(1)雾化压力是促进雾化的积极因素,液体粘度是阻碍液体雾化的不利因素;
(2)压力式喷嘴雾化角随压力增大而减小,随喷嘴孔径增大而增大;
(3)压力式喷嘴雾滴SM D 随雾化压力增大而减小,随喷嘴孔径增大而增大;
(4)压力式喷嘴雾滴SM D 随物料粘度增大而增大。
参 考 文 献
1 陈斌,郭烈锦,张西民,等.喷嘴雾化特性实验研究.工
程热物理学报,2001,22(2):237~240 2 王喜忠,于才渊,周才君.喷雾干燥.北京:化学工业
出版社,2003.
(收稿日期:
2005-10-17)
28压力式喷嘴雾化特性研究。