油雾发生器的理论及实验研究

油雾发生器的理论及实验研究

论文摘要

油雾润滑是一种先进的润滑方式,与传统润滑方式相比,能够使设备达到高效率、低故障、节能与环保运行。为了进一步发展不同类型的油雾润滑装置,本课题引入了一种新型的油雾发生器——气流式超声波油雾发生器。该油雾发生器的雾化机理是超声波雾化,即利用空气射流通过谐振腔,喷射出高速气流,产生高频率,高振幅的剧烈振动的超声波,同时通过附加液哨,来强化雾化的一种喷雾技术,能得到更小的油雾颗粒。本文简述了超声波雾化机理和超声波雾化喷嘴的研究进展情况,并介绍了几种不同类型超声波雾化喷嘴的结构特点;通过研究分析超声波雾化喷嘴的结构和加工工艺,设计了气流式超声波油雾发生装置;因为气流雾化喷嘴在工业应用中较为广泛,所以结合现有的雾化喷嘴自行设计制造了二流外混式雾化喷嘴。为了检测雾化器的雾化性能,特搭建了实验台;并在实验部分着重对气流式雾化喷嘴进行测试。在实验研究过程中,以油雾粒径为衡量油雾发生器雾化效果的重要指标,并选择压缩空气压力和针阀与喷孔的距离为气流雾化器雾化效果的最主要的影响因素。通过正交实验,确定最佳雾化效果时的进气压力值和针阀顶端和喷口的距离值,同时确定哪个是最关键的影响因素。除了雾化器本身的结构,液体的物理性质对雾化效果也有很大的影响。在数学模型中可以定性的分析出表面张力和液体黏度对雾化效果的影响;通过在气流雾化喷嘴基础上的实验,确定表面张力和黏度对雾化效果的影响,最后将理论分析的结果和实验得出的结果做以比较。这对以后更加深入的研究雾化效果的影响因素,提供了实验支持。总之,本文对超声雾化喷嘴的设计具有一定的指导意义,但由于超声雾化机理较复杂,有待于更深入的研究。

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 超声波雾化特性的研究
  • 2.1 超声波雾化机理
  • 2.1.1 空化
  • 2.1.2 空化阈值
  • 2.1.3 气泡闭合时所产生激波的强度
  • 2.2 超声波雾化技术
  • 2.2.1 电声换能型超声雾化
  • 2.2.2 流体动力型超声雾化
  • 2.3 气流式超声雾化器
  • 第3章 气流式雾化研究
  • 3.1 气流式雾化器的操作原理
  • 3.1.1 操作原理
  • 3.1.2 雾化机理
  • 3.1.3 气流式喷嘴的优缺点
  • 3.2 气流式喷嘴的结构
  • 3.2.1 二流体喷嘴
  • 3.2.2 三流式喷嘴
  • 3.3 气流式喷嘴的自行设计
  • 3.4 FLUENT仿真
  • 第4章 液雾分布特性及测量技术
  • 4.1 液雾分布特性理论
  • 4.1.1 液滴分布尺寸表达式
  • 4.1.2 液滴平均尺寸表达式
  • 4.2 液雾测量原理及设备
  • 4.2.1 粒子测量技术的发展
  • 4.2.2 激光散射测试技术
  • 4.2.3 激光散射测粒仪的基本结构
  • 4.3 油雾浓度测量
  • 第5章 气流式雾化特性的实验分析
  • 5.1 实验台的设计
  • 5.2 实验设备的选取和安装
  • 5.3 实验研究
  • 5.3.1 主要因素对雾化效果的影响
  • 5.3.2 正交实验
  • 第6章 液体物理性质对雾化效果的影响
  • 6.1 概论
  • 6.2 液体粘性对雾化效果的影响
  • 6.3 液体表面张力对雾化效果的影响
  • 第7章 结论与展望
  • 参考文献
  • 致谢
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