1 霧化機(jī)包括一切的工業(yè)范疇,如交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn),以及公民的平常日子,除了各種燃料(氣體、液體和固體燃料) 的焚燒外,霧化技能在非焚燒工業(yè)如催化造粒、食物加工、粉末涂覆、農(nóng)藥噴灑方面等也有著普遍的運(yùn)用。
2 液體的霧化機(jī)理學(xué)說(shuō)所謂液體的霧化即是指在外加能量的效果下,液體在氣體環(huán)境中成為液霧或其它小霧滴的物理進(jìn)程。關(guān)于其霧化機(jī)理,現(xiàn)已有了多種解說(shuō),如空氣動(dòng)力攪擾說(shuō),壓力震動(dòng)說(shuō),湍流擾動(dòng)說(shuō),空氣擾動(dòng)說(shuō),邊界條件驟變說(shuō)等,現(xiàn)扼要介紹如下1~3 。
2.1 空氣動(dòng)力攪擾說(shuō)
Castleman 早期提出了空氣動(dòng)力攪擾說(shuō),他以為,因?yàn)樯淞髋c周?chē)鷼怏w間的氣動(dòng)攪擾效果,使射流外表發(fā)作不穩(wěn)定動(dòng)搖。隨速度添加,不穩(wěn)定波所效果的外表長(zhǎng)度越來(lái)越短,直至微米( m)量級(jí),射流即散布成霧狀。
2.2 壓力振蕩說(shuō)
壓力振蕩說(shuō)是觀察到液體供應(yīng)體系壓力振蕩對(duì)霧化進(jìn)程有必定影響。由此依據(jù)通常噴發(fā)體系中普遍存在壓力振蕩,因而以為它對(duì)霧化起重要效果。
2.3 湍流擾動(dòng)說(shuō)
湍流擾動(dòng)說(shuō)以為射流霧化進(jìn)程發(fā)作在內(nèi)部,而流體自身的湍流度能夠起著重要效果。也有人以為作為湍流管流運(yùn)動(dòng)的噴嘴內(nèi)流體的徑向分速度會(huì)在噴嘴出口處當(dāng)即導(dǎo)致擾動(dòng),然后發(fā)作霧化。
2.4 空氣擾動(dòng)說(shuō)
空氣擾動(dòng)說(shuō)對(duì)湍流擾動(dòng)說(shuō)持相反情緒,以為噴油體系內(nèi)穴蝕表象所發(fā)作的大振幅壓力擾動(dòng)是發(fā)作霧化的緣由。
2.5 邊界條件驟變說(shuō)
邊界條件驟變說(shuō)以為噴嘴出口處,液體的邊界條件(內(nèi)應(yīng)力)發(fā)作驟變;或者是層流射流杰出失掉噴嘴壁面束縛,使截面內(nèi)速度散布突然改動(dòng)而發(fā)作霧化。
上列五種噴嘴機(jī)理假設(shè)均有不足之處,乃至自身彼此對(duì)立。大多數(shù)大拿,如Bracco F V 等人1~2 對(duì)空氣動(dòng)力攪擾說(shuō)持撐持情緒。該種假設(shè)開(kāi)展得對(duì)比充沛,較好地
解說(shuō)了低速射流割裂破碎緣由,以此推理到高速射流,能夠作為霧化的根本緣由。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)燃油噴發(fā)霧化機(jī)理的研討首要從兩方面進(jìn)行:一是運(yùn)用數(shù)值計(jì)算技能樹(shù)立多種假設(shè)模型進(jìn)行數(shù)值?;杏?~6 ;另一方面運(yùn)用前茅的光電測(cè)驗(yàn)技能去捕獲霧化進(jìn)程的細(xì)節(jié),以便為某種或歸納的假設(shè)供給撐持。
3 霧化進(jìn)程及辦法
經(jīng)過(guò)霧化,使液體燃料構(gòu)成顆粒細(xì)微、尺度均勻的液霧以添加液體燃料與助燃空氣之間的觸摸面積,推進(jìn)蒸騰,然后使燃料得到充沛有效地焚燒。并且霧化越細(xì)焚燒就越充沛。通常液霧的噴發(fā)霧化進(jìn)程分為三個(gè)期間:一是液體在噴嘴內(nèi)部活動(dòng)期間;二是液體噴出后由液柱割裂為霧滴的期間;三是霧滴在氣體中進(jìn)一步破碎期間。其間第二期間是首要的,能夠用空氣動(dòng)力攪擾說(shuō)解說(shuō)。液體霧化辦法也有多種多樣,具有代表性的首要有機(jī)械霧化、介質(zhì)霧化、特別噴嘴霧化。
特別霧化噴嘴
特別噴嘴通常選用超聲波、電磁場(chǎng)、靜電效果等原理進(jìn)行霧化。超聲波霧化也稱(chēng)為超聲振蕩?kù)F化,其霧化機(jī)理對(duì)比復(fù)雜,有關(guān)人士以為超聲波霧化的原理是:超聲波氣流
進(jìn)入諧振腔發(fā)作高頻壓力波,該波傳到液體外表導(dǎo)致振蕩發(fā)作超聲波,由振蕩振幅所形成的波峰把液滴從外表別離和破碎,跟著超聲波頻率的添加霧化液滴越來(lái)越細(xì),通常在超聲波的振蕩頻率效果下可獲得幾微米級(jí)的燃料霧滴10 。因?yàn)槌暡ǖ撵F化功能通常要優(yōu)于其它霧化方法,其霧化滴徑較小(在100 m 以下),霧滴的均勻性也對(duì)比好,尺度散布均勻指數(shù)為2,因而易完成低氧焚燒,然后削減煙氣中的氮氧污染物的排放量。靜電霧化首要運(yùn)用于涂料霧化。在靜電噴涂中,因?yàn)楦邏红o電場(chǎng)的效果,涂料液滴會(huì)被割裂成細(xì)微的微粒,然后使涂料得到霧化。靜電霧化在涂料霧化設(shè)備中總是與其他霧化方法聯(lián)合運(yùn)用。