噴嘴知識
液態工質的霧化原理
更新時間 2025-05-09
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對液態工質的霧化原理(機理)的研究往往滯后于霧化技術的應用,它是人們為了改進和完善霧化技術而開展的。20世紀30年代才開始對液體噴霧機理進行研究,目前還在研究之中,至今對有些霧化方式的機理也還研究得不夠透徹。下面先介紹目前人們對幾種主要霧化方式的一般性原理說明,然后對迄至今為止的幾種霧化機理學說先作一些簡要介紹,對深人開發研究噴嘴技術是十分有意義的。
幾種液態工質霧化器原理的一般說明
壓力霧化噴嘴
當液體加壓,由噴嘴以高速射入靜止或低速氣流中,由于噴嘴結構不同,其霧化過程也有些差異。
1)直射噴嘴霧化過程
圖3.1給出了直射式噴嘴霧化過程。當液體壓力升高,噴射速度增大,在液體表面張力、粘性及空氣阻力相互作用下,液體由滴落、平滑流、波狀流向噴霧流過渡,圖中同時給出了噴射速度(即流量)增大時,在上述液流狀態時液柱長度的變化狀態。從遷移流到波狀流過渡到轉折點的雷諾數Re=1800~2400,與液流的層流和紊流(湍流)的轉折點是一致的。而粘稠液體的轉折Re≥~3000時才可形成噴霧流。
幾種液態工質霧化器原理的一般說明
壓力霧化噴嘴
當液體加壓,由噴嘴以高速射入靜止或低速氣流中,由于噴嘴結構不同,其霧化過程也有些差異。
1)直射噴嘴霧化過程
圖3.1給出了直射式噴嘴霧化過程。當液體壓力升高,噴射速度增大,在液體表面張力、粘性及空氣阻力相互作用下,液體由滴落、平滑流、波狀流向噴霧流過渡,圖中同時給出了噴射速度(即流量)增大時,在上述液流狀態時液柱長度的變化狀態。從遷移流到波狀流過渡到轉折點的雷諾數Re=1800~2400,與液流的層流和紊流(湍流)的轉折點是一致的。而粘稠液體的轉折Re≥~3000時才可形成噴霧流。
2)離心噴嘴液膜射流霧化過程
圖3.2給出的是旋流式壓力霧化噴嘴(或稱離心噴嘴)在不同油壓下的霧化過程。在低油壓下,噴射速度小,主要是表面張力和慣性力起作用。雖然表面張力克服了慣性力,使液膜收縮成液泡,但在氣動力作用下破碎為大液滴。隨著壓力增大,噴射速度增加,液膜在慣性力作用下而失穩,破裂成絲或帶狀,與空氣相對運動劇烈,表面張力及粘性力的作用減弱,液膜長度縮短,并扭曲,在氣動力作用下破碎為小霧滴。更高壓力下(3.0MPa)液體射流速度更大,液膜離開噴口即被霧化。一般離心噴嘴在壓力為0.3~o.5血h時,即噴口出口處有一部分液膜也可投人燃燒過程。
圖3.2給出的是旋流式壓力霧化噴嘴(或稱離心噴嘴)在不同油壓下的霧化過程。在低油壓下,噴射速度小,主要是表面張力和慣性力起作用。雖然表面張力克服了慣性力,使液膜收縮成液泡,但在氣動力作用下破碎為大液滴。隨著壓力增大,噴射速度增加,液膜在慣性力作用下而失穩,破裂成絲或帶狀,與空氣相對運動劇烈,表面張力及粘性力的作用減弱,液膜長度縮短,并扭曲,在氣動力作用下破碎為小霧滴。更高壓力下(3.0MPa)液體射流速度更大,液膜離開噴口即被霧化。一般離心噴嘴在壓力為0.3~o.5血h時,即噴口出口處有一部分液膜也可投人燃燒過程。
在研究上述霧化過程中,發現液體的表面張力愈小,則液膜可以在較薄時破裂,形成細小絲、帶,以及聚縮為細小液滴。而粘性則有阻礙破碎的作用,粘稠度愈大,越不易霧化成滴,只能形成細絲,甚至是片或塊狀。另外也發現液體的粘性對液體在旋流室的旋流張度產生影響。當粘度低時,旋流室內切向和徑向分速增大,霧化質量變好。在霧化中期,表面張力起主要作用,即影響液膜分裂。而在霧化后期,粘性力、表面張力、油滴慣性力和空氣阻力相互作用,使液滴進一步分裂。
關鍵詞語：液態工質霧化器原理,霧化原理
頁面主題：液態工質的霧化原理
