黏性液体撞击流三次雾化的理论和实验研究

论文摘要

黏性液体雾化后所获得的颗粒粒径多在数十微米以上,而常规的一次或二次雾化方式,对于5μm以下的超细微粒径的雾化颗粒的获得,由于能耗较大,雾化效率不高。本文主要是利用二次雾化后流体的剩余能量,实现对于较大雾化颗粒的再次雾化,即三次雾化。本文对撞击流三次雾化技术的理论进行了研究。重点讨论了影响撞击流雾化技术的影响因素；油雾颗粒在相互碰撞时受到的弹性力、液桥力、范德华力和静电力等作用力；分析了激光散射法对于颗粒尺寸的测量；分析三次雾化后的粒径及浓度变化,并设计搭建了油雾颗粒碰撞实验台。实验中利用自制喷嘴对雾化效果进行测试。通过对大量实验数据的分析,得出喷嘴喉部直径、撞击距离、油雾温度、压缩空气流量与三次雾化后油雾颗粒粒径的关系,及碰撞前后油雾颗粒粒径变化率。确定喷嘴喉部直径和空气流量是影响实验效果的关键因素。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及来源
• 1.2 本课题的目的及意义
• 1.3 本课题的主要工作
• 第2章 撞击流技术的研究
• 2.1 引言
• 2.2 撞击流技术
• 2.2.1 撞击流的概念
• 2.2.2 撞击流的分类
• 2.2.3 撞击流技术的理论研究
• 2.2.4 撞击流技术在三次雾化技术中的前景
• 2.3 撞击流的速度场分析
• 2.3.1 速度场的一般方程
• 2.3.2 一般三维撞击流
• 2.3.3 黏性撞击流
• 第3章 液体撞击对三次雾化的影响
• 3.1 引言
• 3.2 三次雾化效果的影响因素
• 3.3 油雾颗粒碰撞模型
• 3.3.1 油雾颗粒碰撞后没有发生相互作用
• 3.3.2 油雾颗粒碰撞后聚合为大颗粒
• 3.3.3 油雾颗粒碰撞后破碎为小颗粒
• 3.4 影响油雾破碎的主要作用力
• 3.4.1 液桥力
• 3.4.2 范德华力
• 3.4.3 静电力
• 3.4.4 油雾颗粒之间相互作用力的比较
• 3.5 油雾颗粒的分布特性
• 3.5.1 液滴分布尺寸经验分布函数
• 3.5.2 液滴平均粒径
• 3.5.3 撞击后雾滴群的粒径分布
• 第4章 油雾颗粒碰撞实验台的设计
• 4.1 引言
• 4.2 实验台的设计
• 4.3 本课题所采用的激光粒度仪
• 第5章 油雾颗粒碰撞的实验研究
• 5.1 实验平台的搭建
• 5.2 实验内容
• 5.3 实验步骤
• 5.4 实验测量数据及结论
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢