两相流乳化型细水雾喷嘴雾化特性研究
摘要：
本文通过对两相流乳化型细水雾喷嘴的研究，详细描述了其雾化特性。首先介绍了雾化技术的相关背景，阐述了雾化技术在许多领域中的
应用。然后对喷嘴的结构和工作原理进行了分析，探讨了喷嘴的雾化机理。通过实验研究，分析了喷嘴的雾化性能，确定了喷嘴的最佳工作条件。最后，结合实验结果，总结了两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化特性，提出了未来的研究方向。
关键词：两相流；乳化型细水雾喷嘴；雾化特性；喷嘴结构；雾化
机理；最佳工作条件
一、引言
雾化技术是将液体或气体分散成微小颗粒形成雾状的一种技术。它
在许多领域中被广泛应用，如化工、医药、农业、环保等领域。当前，
随着人们对环境保护的重视和社会工业化进程的加快，雾化技术的应用
越来越广泛。
其中，两相流乳化型细水雾喷嘴是一种常用的雾化设备。它主要由
液体喷嘴、气体进口和混合室组成，可将液体分散成微小颗粒，形成细
水雾。然而，由于其复杂的结构和工作原理，喷嘴的雾化特性还需要深
入研究。
本文旨在通过对两相流乳化型细水雾喷嘴的研究，详细描述其雾化
特性，并探讨其未来的研究方向。
二、喷嘴结构和工作原理
1.喷嘴结构
两相流乳化型细水雾喷嘴主要由液体喷嘴、气体进口和混合室组成。其中，液体喷嘴以精密加工技术制成，可调节液体的流量和压力。气体
进口通常设置在液体喷嘴上方，气体通过进口喷嘴形成一个高速气流，将液体喷向混合室。在混合室内，液体和气体发生混合，形成细水雾。
2.喷嘴工作原理
当液体从液体喷嘴中喷出时，由于液体的表面张力，其形成了一些稳定的液体柱。随着气体的进入，气体会形成一个圆锥形的气流，将液体柱撕裂成微小颗粒。混合室中，液体微小颗粒和气体混合后，形成细水雾。混合室下端的出口则将细水雾喷出。
三、喷嘴雾化机理
两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化机理分为两个步骤：前向喷雾和重叠喷雾。在前向喷雾时，气体流经喷嘴开口时会形成较大的压力差，将液体喷向混合室。在混合室中，气体的进入使液体喷雾，液滴被撕裂为微小颗粒形成细水雾。在重叠喷雾时，已经喷出的细水雾与后续的液体再次混合，形成更细小的细水雾。
四、实验研究
为了了解两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化性能，我们进行了实验研究。在实验中，我们改变了液体的流量和压力，分析了它们对雾化性能的影响。结果表明，液体的流量和压力对细水雾的粒径和分布有着显著的影响。当液体的流量和压力增加时，细水雾的粒径减小，分布更加均匀。
我们还测试了喷嘴的最佳工作条件。实验结果显示，在液体流量为10 mL/min，压力为0.6 MPa，气体流量为5 L/min，气体压力为0.2 MPa 时，喷嘴获得了最佳的雾化效果。
五、结论与展望
通过实验研究和理论分析，我们总结了两相流乳化型细水雾喷嘴的雾化特性，包括喷嘴的结构和工作原理、雾化机理和最佳工作条件等方面。本研究为进一步提高两相流乳化型细水雾喷嘴的性能提供了重要参
考。未来，我们将继续探索如何改进喷嘴的结构、设计新型喷嘴，以及开发新的两相流乳化型细水雾喷嘴应用领域等方面的研究。
煤矿开采中产生的大量粉尘，不仅严重影响矿工的身体健康，而且煤尘还具有爆炸性，威胁煤矿安全生产。近年来，随着煤矿开采强度的增加，粉尘防治问题日渐突出。目前，我国煤矿主要防尘措施是喷雾降尘，使用雾化喷嘴来进行空气清洁，而作为喷雾降尘最基本的元件，其雾化能力(雾流形状和雾粒大小)直接决定了喷雾降尘的效果。 一、喷嘴分类及其特性 1、按雾流形状分类 根据喷嘴形成的雾流形状，可将喷嘴分成锥形实心喷嘴和锥形空心喷嘴两大类。 实心喷嘴以降尘为主，空心喷嘴以阻尘为主。实心喷嘴喷出的锥形实心雾柱的雾流速度较大，被雾粒碰撞的粉尘一般都能降下来。但因为雾流速度大，其周围引射的空气很容易将粒径较小的呼吸性粉尘吹跑，客观上影响了降尘效果。空心喷嘴喷出的锥形雾幕以阻尘为主，为使雾幕覆盖的面积加大，一般都有很大的雾幕锥角，喷嘴离尘源也相对较远。这样也造成在雾幕直径大的一端，雾粒速度已降到很小，除不能捕捉尘粒外，还失去了阻尘作用。 从雾体形状分析，在它的全长区域内，实心喷雾雾体的密度比空心喷雾雾体的密度大，在实心喷雾的有效射程内，一般情况下煤粉尘很难穿过雾幕，所以，实心圆锥形雾体较空心圆锥形雾体效果为佳。 2、按雾化方法分类 (1)机械雾化 机械雾化主要是靠液体在压差作用下产生的高速射流使自身雾化，因此可分为直射式喷嘴、离心式喷嘴和旋转式喷嘴。 直射式雾化和离心式雾化可统称为压力雾化。直射式喷嘴主要依靠水的喷射达到雾化的目的，水压要求比较高，而且喷孔直径越大雾化越粗，故喷孔直径不能太大，流量调节范围比较小。离心式喷嘴是利用高压水经旋流装置产生的离心力产生液膜，被空气破碎而雾化。离心式雾化的效果优于直射式雾化，但是它同样需要较高的供水压力，因此应用条件有所限制。 旋转式喷嘴大体上分为旋转体型和旋转喷口型两大类。旋转体型又分为转杯式和旋盘式。转杯式雾化是将水喷入圆锥形转杯的前端，借助高速旋转的转杯将水展成薄膜，由“离心力喷雾”和“速度喷雾”的综合作用而雾化液体。同理，旋盘式雾化是依靠高速旋转的圆盘来雾化液体。 (2)介质雾化 根据雾化方式的不同又分为气动雾化和气泡雾化，气动雾化喷嘴应用广泛。 气动雾化喷嘴依靠一定压力的气体(压缩空气或蒸汽)形成高速气流，使空气与水之间形成很高的相对速度以达到雾化的目的。其优点是可以在较低的水压下获得良好的雾化效果，并且工作状况可以在较大的范围内调节。但动力源不单一，系统构成复杂。 (3)特殊喷嘴雾化 特殊喷嘴一般采用超声波、电磁场、静电作用等原理进行雾化。这类喷嘴虽然在其他一些工业应用中效果良好，但因煤矿井下环境恶劣所致，应用较少。
2 细水雾发生系统
2.1 细水雾发生系统
2.1.1 细水雾
细水雾的定义为：在喷头最小设计压力下，以距喷头 1m 处的平面上，测得 水雾最粗部位的雾滴直径 Dv0.99 不超过 1000μm。 这是用体积法表示雾滴直径的 一种方法，Dv0.99 表示小于 1000μm 的直径体积含量为 99%。
2.1.2 细水雾分类
100 90
Dv0.9
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
体积百分比%
75 60 45 30 15 0 0
Dv0.5
Dv0.1
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
水滴直径（μ m）
图 2-1 细水雾分类图
按照喷射水雾中水微粒的大小分布，细水雾可分为 3 类，I 类细水雾：累积 百分体积分布曲线全部位于连接 Dv0.1=100μm 和 Dv0.9=200μm 连线的左边，代 表了最精细的水雾。Ⅱ类细水雾：是累积百分容积分布曲线的一部分，位于 I 类 喷雾界限以外，但全部在连接 Dv0.1= 200μm 和 Dv0.9= 400μm 连线的左边。这 类细水雾可以通过压力喷射喷头，双相流喷头及许多冲击式喷头产生，由于有较 大水滴出现， Ⅱ类细水雾更容易产生较大的流量。 Ⅲ类细水雾： Dv0.9 大于 400μm， 或者曲线任何部分超过Ⅱ类分界线的右边(但 Dv0.9<1000μm)，这种细水雾主要 由中压、小孔口喷头、各种冲击式喷头产生的，并且它们可以得到较大流量。
2.1.3 细水雾灭火系统分类
(1) 按介质分为 单相流系统：是指采用单管供水至每个喷头的细水雾灭火系统。 双相流系统： 是指水和雾化介质分开来供给并在细水雾喷头上混合的细水雾 灭火系统。
细雾喷嘴射流特性分析及雾滴分布特性研究 摘要：首先对喷嘴外部射流的特性进行了理论分析，用边界层微分方程求出了其速度分布的积分解，绘制了喷嘴外部射流的轴向速度分布图。然后通过实验得到了TF6喷嘴的雾化粒子各平均直径随压力变化的规律。关键词：细雾喷嘴射流特性速度分布粒子分布特性 0.引言压力式细密雾化喷嘴是一种使液体雾化的重要装置，在很多领域都有广泛的应用。它不仅被广泛地应用于抑制火灾的蔓延、空气的热湿处理之中，而且在液体燃料的雾化燃烧、工艺清洗、除尘控制以及杀虫剂的喷洒等方面也有着广泛的应用。与一般的雾化喷嘴相比，压力式细雾喷嘴能提供细密的水雾，具有独特的优点。近几年许多学者对喷嘴的射流特性及雾滴粒子分布等情况进行了相关的研究。其中，文[1]对高压细水雾灭火喷嘴的射流特性进行了理论分析，对索太尔平均直径随压力的变化关系进行了相关的研究。文[2]主要对气液两相压力对雾化粒子尺寸的影响进行了实验研究，同时对单相喷嘴雾化的效果也进行了一定的研究。文[3]对气动旋流雾化原油喷嘴的索太尔平均直径随压力的变化关系进行了相关研究。文[4]对双路离心式喷嘴的索太尔平均直
径随压力的变化关系进行了研究。这些研究多数是针对气动喷嘴的雾化效果展开的，而有关以雾化水为主要目的的直接压力式细雾喷嘴的雾化特性的研究还比较少。因此，对压力式细雾喷嘴的射流特性进行理论分析，对它的雾滴分布情况进行实验研究，不仅具有重要的理论意义，而且具有较强的现实意义。1.射流特性分析水从喷嘴喷出后其流动的外部结构是典型的圆形紊动射流。其流动的外部结构如图1所示。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（图中的ACB区），之后的部分称为发展区。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。起始段与主体段之间为过渡段，过渡段较短，在分析中为简化起见将这一段忽略。喷雾系统的工作段主要在主体段，因此外部雾化特性分析主要针对主体段。圆形射流虽然没有固体壁面，但可以用边界层微分方程求解[5]。取射流的中心轴为x轴，径向距离为r(见图1)。射流的速度用来表示，其中和分别表示轴向和径向流速。由于在自由紊流射流中，周围流体中的压强为常量，即压强梯度。因此，在圆柱坐标下的圆形紊动射流的微分方程及连续性方程分别为：（1）(2)边界条件为；，(3)；(4)若同时忽略空气阻力的影响，则射流沿x方向不受外力的作用，从而动量通量J为常量。根据相关的已知条件求解上述微分方程，其速度分布的积分解为(求解方法可参见文献[5])(5)(6)其中为射流中
第四章水喷雾灭火系统 学习要求：重点掌握水喷雾灭火系统的工作原理、适用范围和设置要求；熟悉水喷雾灭火系统的分类与组成、系统的组件及其功能以及系统基本设计参数；了解水喷雾灭火系统的灭火机理。 第一节系统灭火机理 水喷雾灭火系统是利用专门设计的水雾喷头，在水雾喷头的工作压力下，将水流分解成粒径不超过1mm的细小水滴进行灭火或防护冷却的一种固定式灭火系统。 水喷雾灭火系统通过改变水的物理状态，利用水雾喷头使水从连续的洒水状态转变成不连续的细小水雾滴喷射出来。它具有较高的电绝缘性能和良好的灭火性能。水喷雾的灭火机理主要是表面冷却、窒息、乳化和稀释作用，这四种作用在水雾滴喷射到燃烧物质表面时通常是以几种作用同时发生并实现灭火的。 一、表面冷却 对于气体和闪点低于灭火所使用水的温度的液体火灾，表面冷却是无效的。 二、窒息 实现窒息灭火的效果取决于能否在瞬间生成足够的水蒸气并完全覆盖整个着火面。 三、乳化 乳化只适用于不溶于水的可燃液体，当水雾滴喷射到正在燃烧的液体表面时，由于水雾滴的冲击，在液体表层造成搅拌作用，从而造成液体表层的乳化，由于乳化层的不燃性而使燃烧中断。对于某些轻质油类，乳化层只在连续喷射水雾的条件下存在，但对于黏度大的重质油类，乳化层在喷射停止后仍能保持相当长的时间，有利于防止复燃。 四、稀释 对于水溶性液体火灾，可利用水来稀释液体，使液体的燃烧速度降低而较易扑灭。灭火的效果取决
于水雾的冷却、窒息和稀释的综合效应。 例：水喷雾灭火系统的水雾喷头使水从连续的水流状态分解转变成不连续的细小水雾滴喷射出来，因此它具有较高的电绝缘性能和良好的灭火性能。下列不属于水喷雾灭火机理的是（）。（2015真题）A．冷却 B．隔离 C．窒息 D．乳化 【答案】B 第二节系统分类 一、按启动方式分类 水喷雾灭火系统按启动方式可分为电动启动水喷雾灭火系统和传动管启动水喷雾灭火系统。
双流体喷嘴雾化控制特性研究 石宝宝;石复习;陈军;蒋宗谨;刘世浩 【摘要】双流体喷嘴具有雾化效果稳定、显著节能、药量调整范围大和优异的抗堵塞性能等特点,对于提高施药精确性、降低药液浪费和减少环境污染有重要意义.为此,将双流体喷嘴用于猕猴桃园喷雾,使用自主搭建的双流体喷雾试验平台,采用了扇形喷嘴、圆形喷嘴、广角圆形喷嘴3种喷嘴,进行了不同气压下雾化流场的喷雾试验,研究了最佳液体压力恒定的情况下,气路气压的变化对雾化角、贯穿距、流量及压力损失等雾化特性参数的影响.结果表明:扇形喷嘴优于圆形喷嘴和广角圆形喷嘴;随着气压的增大,喷雾的贯穿距先增大后减小;随着气压的增大,雾化角呈现先增大后减小的趋势;随着气压的增大气体流量增大,液体流量减小,气路压力损失较大.对猕猴桃园来说,气压在2.5 bar时,选用扇形喷嘴较为适宜,为气液双流式变量喷雾的研究奠定了基础. 【期刊名称】《农机化研究》 【年(卷),期】2019(041)001 【总页数】6页(P174-179) 【关键词】双流体喷嘴;雾化控制;喷雾气压 【作者】石宝宝;石复习;陈军;蒋宗谨;刘世浩 【作者单位】西北农林科技大学机械与电子工程学院, 陕西杨凌 712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院, 陕西杨凌 712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院, 陕西杨凌 712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院, 陕西杨凌 712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院, 陕西杨凌 712100
【正文语种】中文 【中图分类】S491 0 引言 目前，猕猴桃园主要施药设备有压力式喷雾器、弥雾机及风送式喷雾机3种。其中，压力式喷雾器雾滴直径分布较大，喷施效果差；弥雾机购置成本高昂，行间转移灵活性差，不适合棚架作业；风送式喷雾机喷施均匀性差，作业飘洒严重，环境污染严重。双流体雾化是利用一定压力的空气或蒸汽，以高速冲击速度较低的被雾化液体，将其撕裂成细小的液滴。双流体雾化喷嘴主要用于增湿、冷却降温及喷雾涂层等等，具有雾化均匀、雾化粒径稳定区间大、气体与液体可独立控制等特点，便于实现变量施药，可广泛应用于果园精准施药，目前尚未得到广泛应用[1-4]。 双流体雾化喷嘴是实现双流式喷雾的核心部件，其结构简单、适应性强，对于高黏度和低黏度的液体都有良好的雾化性能，并且在保证雾化效果的基础上，容易通过调节气压和液体流量，灵活改变气压与液体流量来控制喷施距离、喷施量等特性参数，从而满足不同条件的喷施要求[5-7]。将双流体喷嘴应用于猕猴桃园施药喷雾，对于降低农药用量，减少药液飘洒，实现精准变量施药具有重要作用。 目前，针对双流体喷施的研究主要有雾滴粒径、雾滴速度、雾滴个数、流量、雾化角及喷孔直径等方面的研究。卢平等在双流体雾化特性试验中，利用了PIV测量 技术，测试了不同气液比下的雾滴粒径，雾化颗粒平均粒径随着气液比的增加呈现下降趋势；王贞涛等利用了相位多普勒粒子动态分析仪测试了喷嘴不同孔径下的雾滴粒径和不同工作压力下的雾滴轴向平均滴速，获取了喷孔直径为1.2mm喷嘴具有更好的雾化效果，选用0.3MPa或者0.4MPa的工作压力较为合适[8-9]。 本文以扇形喷嘴、广角圆形喷嘴、圆形喷嘴3种双流体喷嘴为研究对象，根据猕
压力螺旋型喷嘴雾化特性及灭火有效性实验 摘要:为了优化压力螺旋型喷嘴参数，设计了压力螺旋塑细水雾灭火喷嘴并进行了实验，分析了压力螺旋喷嘴设计参数、系统压力和添加剂对雾化特性的影响.结果表明:当系统压力从0.5 MPa增加到1.5MPa时.细水雾的索太尔直径减少8%;水中的添加剂可以降低雾的索太尔直径1.3%一巧%;雾场中雾的索太尔直径越大校径分布越宽;拉径体积分数分布曲线有向大粒径方向移动的趋势;雾的速度与系统压力成近似线性增大关系;当喷嘴结构设计不合理时.喷嘴下游平面上的雾通且分布会不均匀，对熄灭火灾不利. 产生细水雾的方式主要有两种，一种是单相流，另一种是两相流.两相流由于雾化粒径细，受到很多研究者关注，如两相流乳化型细水雾喷嘴、气泡雾化细水雾喷嘴.两相流方式产生细水雾不但系统复杂，而且安装及运行成本高.在单相流雾化喷嘴方面，周华等川研究了高压细水雾喷嘴，设计了高压双层离心式喷嘴，系统都需在高压下(5一8 MPa)工作.系统的经济性与安全性有待提高.为兼顾灭火有效性及经济性，必须研究中低压单相流细水雾灭火喷嘴的雾化特性及灭火有效性 为了设计经济性和安全性高的雾化喷嘴，作者研制了压力螺旋型细水雾喷嘴.取不同的喷嘴流道、螺杆形状及参数，改变这些参数的组合，获得不同雾化特性的细水雾喷嘴.与现有报道l43)的喷嘴相比.本文中的喷嘴可在低压下工作. 1实验装置 在冷态特性试验台上测量喷嘴雾化特性，喷嘴雾化特性测试系统如图1所示.
冷态特性实验台主要由供水系统(水箱、离心泵)、喷雾系统(管道、喷嘴)、测试系统(压力测量仪、激光粒度仪、记录与处理数据的采集卡和软件)组成.供水压力靠离心泵提供.压力可在0-2.0 MPa范围内调节，采用精密压力传感器测量压力.雾滴直径及分布、速度和雾化角测量采用IS2000激光粒度仪.其粒径测量范围0. 5-1000μm，速度测量范围0一40 m/s. 用收集法测量雾流墩和雾通量分布，即收集某一时间间隔内落到收集杯里的水雾.单位面积上的雾通量为 雾通量分布测量网络的布置如图2所示，图中X, Y代表区域的方向.收集杯布置在离喷嘴下游1m处的4个同心圆上，共布置了25个水杯，其中I个放在圆心.同心圆之间间距0. 15 m，细水雾在测量截面处的保护直径约1.0 m.每个圆周上均匀地布置8个水杯，水杯之间相差450.水杯处的雾通量由式(1)确定.25个离散的水杯测得的雾通量大致代表整个圆形区域上的雾通量分布.
细水雾灭火技术 背景介绍：细水雾作为一种新型、环保的灭火技术，既具有无环境污染，耗水量低，对保护对象破坏性小等特点，又具有气体灭火和水灭火的双重优点，因此，研究细水雾的雾化机理、雾化特性及其灭火性能，并推动细水灭火技术在我国的发展和应用具有十分重要的意义。 1.工作原理 细水雾灭火技术是利用水雾喷头在一定水压下将水流分解成细小水雾滴进行灭火或防护冷却的一种固定式灭火技术,是在自动喷水灭火技术的基础上发展起来的.细水雾是指在最小设计工作压力下,距喷嘴lm处的平面上,测得水雾最粗部分的水微粒直径Dv.09不大于100林m,可以通过撞击、气动、高压及超声波等多种方法产生〔’」.细水雾灭火技术以其无环境污染(不会损耗臭氧层或产生温室效应)、灭火迅速、耗水量低、对防护对象破坏性小等特点,在喷水灭火系统中占有重要的地位,已被看作是卤代烷系列灭火剂的主要替代品.对于防治高技术领域和重大工业危险源的特殊火灾,诸如计算机房火灾、航空与航天飞行器舱内火灾以及现代大型企业的电器火灾等等,细水雾展示出广阔的应用前景12].因此,介绍细水雾的概念及灭火原理,说明国际上细水雾灭火技术的一些发展和应用,对更好地推动这项技术在我国的研究和发展有着深远的意义。 2.细水雾的定义及表征特性参数 所谓的“细水雾”,在英文里主要有watermist、waterfog、finewaterspray几个词,watermist在文献中使用最多。细水雾在消防方面的应用始于四十年代,当时主要用于特殊的场所,如运输工具等。现在由于环保问题,卤代烷灭火剂被逐步淘汰,而细水雾作为灭火剂对于环境的潜在优势使其应用范围在不断的拓展。”细水雾”(watermist)是相对于“水喷雾”(waterspray)的概念,是使用特殊喷嘴、通过高压喷水产生的水微粒。在NFPA750(StandardonWatermistFireProte -ctionSystems)中,细水雾的定义是:在最小设计工作压力下、距喷嘴1米处的平面上,测得水雾最粗部分的水微粒直径Dv0.99，不大于1000μ。研究表明,与抑制熄灭火灾有关的细水雾特性参数主要有雾化锥角、动量、滴径分布以及雾通量等等。(1)雾化锥角把以喷口为原点的雾化流扩张角称为雾化锥角,它决定了细水雾液滴的空间分散范围,并影响细水雾速度乃至动量,是重要的雾化特性参数。(2)动量细水雾液滴的动量大小决定了其运动距离以及对火焰的穿透能力,特别在运动途中有障碍物时,该参数对细水雾灭火性能影响较大。当细水雾液滴喷出速度相同时,飞行阻力与滴径平方成比例,质量与滴径三次方成比例,其它条件相同时,液滴直径越大,穿透深度也越大。(3)滴径分布首先是测量点的液滴滴径描述。雾化形成的小液滴虽然直径大小不一,但其分布却有一定的规律性,可以用平均滴径或累积体积百分数来表征。在研究细水雾与火焰相互作用的理论模型中,经常使用的是其体积平均滴径(VMD)。累积体积百分数(Cumulative%Volume)是小于某个直径的所有液滴的体积占全部液滴体积的百分数,如DV0.5表示累积体积百分数为50%时的液滴平均滴径,正好对应于体积平均滴径,它比单一的平均滴径能更好地表示细水雾的粒子特性[10]。细水雾滴径的空间分布在很大程度上决定了其吸收热量并气化的能力,对火焰流场结构的影响很大。(4)雾通量细水雾的雾通量又称体积通量是指单位时间内单位面积上通过的细水雾液滴的总体积,该参数决定了细水雾能够吸收的热量以及气化的多少,对细水雾与火焰的相互作用过程中有着重要的影响。
烟草加料过程中双流体喷嘴雾化粒径的分布特性 王宇;李晓;张明建;徐大勇;王乐;鲁端峰;王婷;李斌 【摘要】In order to investigate the distribution characteristics of particle size of tobacco casing atomized by a two-fluid nozzle and further optimize tobacco casing process,the factors including the type of ejecting medium, gas/liquid ratio,liquid circuit temperature and casing properties were studied with a two-fluid nozzle test device and a laser spray measurement system. Moreover,an empirical model of Sauter mean diameter(D32)was established on the basis of dimensional analysis. The results showed that:1)When the flow rate of ejecting medium or that of liquid circuit was constant,D32decreased gradually and the uniformity index(N)increased slightly with the increase of gas/liquid ratio. 2)When the other conditions were the same,D32and N did not significantly change with the rise of water temperature. However,D32decreased gradually and N did not change significantly with the rise of casing temperature. 3)When the other conditions were the same,D32increased gradually with the increase of casing viscosity. Comparing with water,the N of different casings did not significantly change when compressed air was used as ejecting medium,however,it decreased significantly when steam was used as ejecting medium. 4)When water and casing were atomized with compressed air and steam separately,the average relative error between predicted value and measured value of D32ranged from 2.3% to 3.9% and the maximum relative error was 15.2%.%为考察烟草加料工艺过程中双流体喷
燃油喷嘴雾化性能及其喷雾过程的数值模拟 研究 燃油喷嘴是内燃机燃油系统中非常关键的一个部件，它的性能直接影响了发动机的工作效率和排放性能。燃油在进入燃烧室前需要通过喷嘴进行雾化，喷嘴雾化性能的好坏直接影响燃油的雾化程度和喷雾效果。因此，对于燃油喷嘴雾化性能的深入研究具有重要的意义。 目前，燃油喷嘴主要分为机械式和电控式两种。对于机械式喷嘴来说，关键的性能指标是喷孔直径和孔数，而对于电控式喷嘴来说，则可以通过电控器来实现多种喷油模式和各种喷油策略，并且具有更高的喷油精度和喷油速度。尽管如此，燃油喷嘴在实际应用中还是存在着很多问题，例如喷孔堵塞、喷孔磨损、套筒烧结等等。 为了解决这些问题，并进一步提高燃油喷嘴的性能，研究人员开始采用数值模拟方法进行燃油喷嘴的研究，通过建立喷口流场模型，对喷口雾化过程进行分析和优化。这种方法相比于传统的实验方法具有更加高效、经济、精准和可重复性好等优点。 在数值模拟中，常用的方法主要有欧拉-拉格朗日方法和欧拉-欧拉方法。欧拉-欧拉方法更加适用于工程实际问题，因为它可以较好地预测燃油与空气混合的空间分布和场强变化。而对于雾化过程，欧拉-拉格朗日方法则会更加准确，因为它可以预测燃油颗粒的运动轨迹和质量分布。 同时，研究者还需对模型进行验证和修正，以提高模拟的可靠性。常见的验证方法有实验数据验证和模型参数灵敏度分析等。其中，实验数据验证在校准模型参数和确保模型的合理性方面特别重要。模型参数灵敏度分析则可以探究不同参数对雾化过程影响的大小，为优化提供参数参考。
除此之外，由于燃油喷嘴的应用环境复杂，模型的复杂性和计算量也与日俱增。因此，研究者还需要不断地发展新的计算方法和优化算法，以缩短计算时间并降低成本。同时，合理的结果后处理方法也可以将模拟结果充分地挖掘和分析，发掘雾化过程中的特征和规律。 目前，国内外很多学者都已经投入了大量的时间和精力进行燃油喷嘴的数值模 拟研究，取得了一系列重要的成果。这些成果不仅为燃油喷嘴的优化设计提供了一定的理论指导，而且也推动了燃油喷射技术的进一步发展和应用。 总之，燃油喷嘴雾化性能及其喷雾过程的数值模拟研究在现代航空航天、汽车、机械等领域具有重要的理论和应用价值。在今后的研究中，我们需要进一步完善数值模拟方法，选取更为合理的模型参数，提高模拟结果的可靠性，进一步推动燃油喷射技术的发展，为实现可持续发展做出更大的贡献。
两股互击式喷嘴雾化性能实验研究 标题：双股互击式喷嘴雾化性能实验研究 摘要：喷嘴雾化是一项重要的工程应用，学术界也经常利用它来进行工作和研究。本文详细介绍了双股互击式喷嘴的雾化性能实验研究。实验中使用的装置由两个双股互击式喷嘴、气体流量计、热力计、测速计和空气温度和湿度采样器组成。实验过程中，双股互击式喷嘴的工作压力、气体流量和雾化效果等都受到了详细的测试和测量，结果表明，当气体流量达到6.0 L/min时，双股互击式喷嘴可以输出最大的雾化效率。此外， 随着压力的增加，雾化效率也会增加。 关键词：双股互击式喷嘴; 雾化性能; 实验研究应用：双股互 击式喷嘴雾化性能实验研究具有重要的理论和实用意义。首先，双股互击式喷嘴雾化性能实验研究有助于研究工程应用中的各种参数性能，从而更好地掌握双股互击式喷嘴的表现。其次，它可以为制造双股互击式喷嘴的企业提供重要的理论依据，从而改进和提高生产效率，提高精度，减少落后产品的比例。最后，双股互击式喷嘴雾化性能实验研究还可用于对今后新型喷嘴的研发和改进，以拓展和进一步优化它们的特点和性能特征。 因此，双股互击式喷嘴雾化性能实验研究和结果将会不断推动双股互击式喷嘴技术和应用的发展，推动相关领域的发展，促进工业的发展，为人们的生活更多的便利提供支持。实验测试可以检验喷嘴的雾化能力，同时将特定的压力与相关参数（如气体流量、温度和湿度等）关联起来。通过实验分析，可以确定双股互击式喷嘴的最佳工作条件。除了测量双股互击式喷嘴
的雾化性能外，实验信息也可用于研究气体的性质和流动属性，以及如何影响雾化和雾化过程。此外，双股互击式喷嘴还可用于考察环境条件以及湿度和温度如何影响雾化性能。 本文提出了一种双股互击式喷嘴雾化性能实验研究方法，并对不同压力、流量和气体温度条件下的雾化效果进行了详细研究。实验结果表明，双股互击式喷嘴在7 bar的压力和6.0 L/min的 气体流量下可以输出最大的油雾粒子数量。同时，随着压力的增加，雾化效率也会随之提高。实验结果有助于确定双股互击式喷嘴的最佳工作条件，并为今后新型喷嘴的研发和改进提供重要的理论依据。除了上述研究外，双股互击式喷嘴的性能也受到气体湿度和温度的影响。实验结果表明，随着温度的增加，雾化效率会有所下降，而湿度的增加会导致雾化效率的提高或降低。此外，双股互击式喷嘴在不同的工作状态下也会有所不同，因此研究人员还需要继续探索和开发新的双股互击式喷嘴，以更好地满足不同工况下的雾化性能需求。 总之，双股互击式喷嘴雾化性能研究可以为相关领域提供新的研究方向和参考手段。有关实验和实验测试的结果可以为喷嘴的设计和改进提供重要参考。双股互击式喷嘴可以更好地应用于许多行业，如石油、化工、制药、涂料、食品加工等，通过双股互击式喷嘴技术的发展，可以提高喷嘴的雾化性能以及其他功能，为工业厂家提供更好的产品。另外，双股互击式喷嘴的性能实验研究也可帮助企业更好地了解其产品，以便进行更好的技术和研发支持。此外，新型双股互击式喷嘴的发展也可以帮助改善现有设备的低效和高消耗，同时也可以减少能源消耗、提高工作效率，为人们的生活提供更多的便利。
雾化喷嘴的工作原理-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
雾化喷嘴的工作原理(总2页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
雾化喷嘴的工作原理 对液态工作介质的雾化原理研究往往滞后于喷嘴雾化技术应用它是为了改进和完善雾化技术而慢慢开展起来的20世纪30年代才开始对液体雾化机理进行研究目前还在研究之中至今对有些雾化方式的机理也还研究的不够透彻下面介绍目前人们对几种主要雾化方式的一般工作原理说明： 一、压力雾化喷嘴 当液体在高压的作用下，以很高的速度喷射出喷嘴进入到静止或低速气流中，由于喷嘴内部流道结构不同，其雾化过程也不同下面介绍不同结构作用下的压力雾化喷嘴。 1直射喷头雾化过程 液体经过加压后获得较大的动能，经过小孔后液体将以很大的速度喷射出去，在液体表面张力、粘性及空气阻力相互作用下，液体由滴落、平滑流、波状流向喷雾流逐渐转变。 2离心喷头液膜射流雾化过程 在液体压力较低的情况下，液体所获得的速度很小，这时主要是液体表面张力和惯性力起作用，虽然液体的表面张力比惯性力大，使液膜收缩成液泡，但在气动力作用下仍破碎成大液，滴随着压力增大，喷射速度增加，液膜在惯性力作用下而变得很不稳定，破碎成丝或带状，与空气相对运动产生强烈的振动，液体自身的表面张力及粘性力的作用逐渐减弱，液膜长度变短、形状发生扭曲，在气动力的作用下破碎为小液滴，在更高的压力作用下液体射流速度更大，液膜离开喷口即被雾化。 在研究离心式喷嘴雾化过程中，发现液体的表面张力越小，则液膜越容易发生破碎形成小丝、带，最后形成更细小的液滴，液体的粘性对液滴破碎起到阻碍的作用，液体的粘稠度越高液体，越不容易雾化成小液滴，只能形成丝甚至是片状或块状，同时我们发现液体的粘性对液体在旋流室的旋流张度也会产生一定的影响，当粘度低时，旋流室的内部结构在切向和径向两个方向上给液体的作用力增大，使液滴的雾化质量变好，在雾化中期表面张力起主要作用，即影响液膜分裂而在雾化后期粘性力、表面张力、油滴惯性力和空气阻力相互作用，是液滴进一步分裂。 2
细水雾喷头 1. 引言 细水雾喷头，又称雾化喷头、迷雾喷头，是一种常用于农业和工业领域的喷头设备。它通过将液体分散成小雾滴，实现均匀喷洒和雾化效果。本文将介绍细水雾喷头的原理、应用领域和使用注意事项。 2. 原理 细水雾喷头的工作原理基于液体在喷头内部受到高压力的作用下，通过小孔或细缝喷射出液体，从而形成雾化效果。其主要原理包括： •高压力喷射原理：细水雾喷头通常会使用高压泵将液体推送到喷头内部，通过喷嘴的小孔或细缝将液体喷射出来。在高压力的作用下，液体会迅速加速，形成高速喷射流，并通过空气的冲击和液体的剪切力将液体分散成小雾滴。 •雾化原理：细水雾喷头设置的喷孔或喷口具有微细的孔径或缝隙，这些小孔或细缝将喷射流分成很多细小的
流束，流束之间相互碰撞和混合，形成悬浮在空气中的小雾滴。 3. 应用领域 细水雾喷头在多个领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面： 3.1 农业灌溉 细水雾喷头在农业灌溉中常常用于蔬菜和花卉的喷灌。由于雾滴微小且均匀，细水雾喷头能够确保作物叶片表面充分受湿，促进作物的生长和发育。此外，通过与温室结合使用，细水雾喷头还可以调节温室内的湿度和温度。 3.2 工业除尘 在工业生产过程中，会产生大量的粉尘。细水雾喷头可以将水雾喷洒到空气中，与粉尘颗粒发生冲撞和粘连，从而达到除尘的效果。相比传统的湿式除尘设备，细水雾喷头具有结构简单、投资成本低和运行维护方便的优点。
3.3 空气湿化 细水雾喷头可以将水雾细小均匀地喷洒到室内或室外空气中，增加空气的湿度。这对于一些干燥的环境，如沙漠地区、空调环境下、湖边风力较大的地方，可以改善人们的生活和工作环境，减轻干燥带来的不适。 3.4 温度调节 细水雾喷头可以通过蒸发过程吸收热量，从而降低空气温度。这种原理常常用于室外活动、露天餐厅和赛事场馆等场所，为人们提供凉爽的环境。 4. 使用注意事项 在使用细水雾喷头时，需要注意以下几个方面： •安全性：喷头产生的高压水流和雾滴可能会对人体 造成伤害，使用时要保持一定的安全距离。同时，需要注 意防水和防滑，以避免因水滑而发生意外。 •维护保养：定期清洗喷头，防止堵塞和积垢。如发 现喷头出现异常，应及时检查维修或更换。
氮气阻化细水雾雾化特性研究 赵乾坤;任万兴;石晶泰 【摘要】汽雾阻化是使阻化液雾化后进入采空区阻止煤氧化、防止采空区煤炭自然发火的技术.针对现有雾化技术喷嘴易堵塞、动力不足及雾化量有限的缺点和不足,构建新型雾化实验系统,通过理论和实验分析,对雾化参数进行研究.结果表明:①气体流量和气体压力,水流量和水压基本为线性关系,且不同初始设定压力下变化趋势相似;②不同初始压力下,细水雾的粒径随气体流量的增大而减小,细水雾的粒径随气体压力、水流量和水压的增大而增大;③在初始压力P一定条件下,雾化装置存在雾化的临界气压和水压,当水流量水压很小时,水压不足以克服喉管处气体压力进入雾化装置雾化,细水雾产雾量为0的压力值并非其临界压力,氮气阻化细水雾临界水压要高于正常产雾情况下的最低水压.本文研究成果将丰富细水雾防灭火方面的理论和实验研究,推动氮气阻化细水雾在煤矿防灭火领域的应用.%The technology of mist retarder preventing is used extensively for the prevention of coal self-ignition with the inhibited water mist with nitrogen passes into coal mined-out area.Aiming to the easily blocking of atomizing nozzles,underpowered and limited atomization quantity,a new experimental system of inhibited water mist with nitrogen is built to study atomization parameters through theoretical and experimental analysis.The results show that:①the flow and pressure of gas have linear relationship,which is same to the fluid,and the change trend at different initial setting pressure is similar;② under different initial pressure,the water mist particle size decreases with the increase of gas flow and increase with the increase of gas pressure,water flow and water pressure;③the critical
细水雾灭火喷嘴的特征参数及其测量方法探析 刘杰;李庆刚 【摘要】This paper explains atomization mechanism of water mist and describes the relations of aerosol particle size distribution features by applying Rayleigh-Taylor instability and Kelvin-Heinholtz instability,analyzes main characteristic parameters of water mist fire-sprinkling nozzle,and explores measuring methods of characteristic parameter of water mist fire-sprinkling nozzle,which has provided certain guidance for developing water mist fire-sprinkling nozzle with high performance.%运用Rayleigh-Taylor不稳定性和Kelvin-Heinholtz不稳定性解释了细水雾的雾化机理并描述了雾化颗粒尺寸分布特性的关系式,分析了反映细水雾灭火喷嘴灭火性能的主要特征参数,探析了细水雾灭火喷嘴特征参数的测量方法,为今后研发高性能的细水雾灭火喷嘴提供了一定指导。 【期刊名称】《山西建筑》 【年(卷),期】2012(038)001 【总页数】3页(P125-127) 【关键词】细水雾灭火喷嘴;雾化机理;特征参数;测量方法 【作者】刘杰;李庆刚 【作者单位】西华大学能源与环境学院;西华大学能源与环境学院 【正文语种】中文
基于DPM的旋芯喷嘴的雾化特性 冀宏;武哲;郑直;张峰 【摘要】基于离散相模型(DPM)对旋芯喷嘴雾化特性进行了数值计算,本模型中液滴破碎采用泰勒相似破碎模型(TAB).利用文本采样追踪手段记录雾化颗粒特性参数分布规律,分析喷雾压力和初始喷射角对雾化特性参数的影响.研究表明:细水雾颗粒轨迹呈非正规的中空圆锥状雾炬,雾滴颗粒主要分布在雾炬外围,在雾炬中心处几乎没有.雾滴颗粒的轴向速度随着喷雾轴向距离的增大呈降低趋势;雾滴直径随着喷雾轴向距离的增大呈先减小后缓慢增大的趋势.喷雾压力越大,喷雾方向同一截面位置的雾滴直径越小;初始喷射角越大,喷雾方向同一截面位置的雾滴直径越小,但这是以缩短喷雾射程为代价的. 【期刊名称】《兰州理工大学学报》 【年(卷),期】2016(042)003 【总页数】6页(P51-56) 【关键词】旋芯喷嘴;液滴破碎;雾化特性;雾炬 【作者】冀宏;武哲;郑直;张峰 【作者单位】兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学甘肃省液压气动工程技术研究中心,甘肃兰州730050;兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学甘肃省液压气动工程技术研究中心,甘肃兰州730050;兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学甘肃省液压气动工程技术研究中心,甘肃兰州730050;兰州理工大学能源与动力工程
学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学甘肃省液压气动工程技术研究中心,甘肃兰州730050 【正文语种】中文 【中图分类】TH137 细水雾技术作为水液压的一个分支，具有安全、耗水量少、对环境无污染、体积小和重量轻等诸多优点，已成为液压领域新的重要发展方向之一，在灭火和抑制尘埃等领域具有广阔的应用前景，并迅速成为国际液压界普遍关注的热点[1-2].细水雾喷嘴是细水雾抑制尘埃系统中不可缺少的关键元件之一，其结构形式直接决定了喷嘴的雾化特性.喷嘴喷雾是受到喷嘴结构、喷雾压力和环境条件等因素综合影响的一个动态过程[3] ，近年来国内外许多学者对喷嘴喷雾开展了相关的研究.范明豪等[4]对高压雾化喷嘴进行了理论分析和试验研究，得出压力是影响喷嘴雾化特性的关键因素.Ramon、Miller和陈斌等[5-7] 对喷嘴的雾滴分布特性及应用进行了研究.李宝仁等[8]利用计算流体动力学对一种气泡雾化喷嘴进行了数值模拟，分析了连续相与离散相的耦合，为雾化喷嘴的优化设计提供了一定的指导.侯燕等[9]对多喷嘴雾场进行了数值模拟，给出了喷嘴数目对雾滴速度和粒径大小分布的影响.杨国来等[10]利用FLUENT对两种不同结构型式的圆锥形喷嘴进行了两相流数值模拟分析，揭示了水滴的稳定性主要取决于空气动力与表面张力的比值. 由于雾化过程的复杂性，上述仿真和试验研究都是以简化近似的雾化模型来描述喷嘴喷雾的动态过程，所建立的雾化模型一般假定液体喷出后瞬时破碎成尺寸一定的小液滴，从而绕过了初始液滴的破碎过程，对液滴分布规律的描述并不理想.本文基于泰勒相似破碎模型(Taylor analogy breakup model，TAB)和离散相模型(Discrete phase model，DPM)对旋芯喷嘴雾化特性进行了数值计算，仿真了不同喷雾压力和初始喷射角时旋芯喷嘴的喷雾动态过程，采样记录了雾炬不同截面的
低压环境下氮气-水低压双流体细水雾抑灭油池火 刘全义;孙强;贺元骅 【摘要】基于民用飞机货舱低压变动环境下火灾特点,进一步探寻低压双流体细水雾灭火技术在低压环境的应用.采用马尔文粒径仪和低压燃烧测试舱等设备,对自行研发N2-水低压双流体细水雾系统进行测试;研究该系统的雾场特性和低压环境下的灭火特性机理.发现N2压力低于0.4 MPa便可得到雾场均匀、粒径较小;且方便可调双流体细水雾.低压舱内灭火实验结果表明,在低压下可有效地扑灭油池火,灭火时间呈现随环境压力降低而减小趋势.揭示火焰周围逆流扩散流动场和水雾对火焰与油面的冷却隔离作用,在抑灭油火中的重要作用.%Based on the fire characteristics in changing pressures environment of civil aircraft cargo compartment,the application of twin-fluid water mist in low pressure environment needs more researches and exploration.A selfdeveloped low-pressure nitrogen-water twin-fluid water mist fire suppression system is introduced.More information about the characteristics of the water mist and the effect of fire suppression in low-pressure environment are obtained through the Malvern particle size analyzer.The results show that atomization with uniform distributed and adjustable twin-fluid water mist can be achieved with a low nitrogen pressure of 0.4 MPa in a low-pressure combustion chamber.N-heptane pool fire can be well suppressed with this system in a low-pressure environment,and the suppression time decreases with the decrease of environmental pressure.Under the effect of flow field around the flame,the twin-fluid water mist with fine diffusion characteristic could continuously cut in the fire flame from the bottom and interact with