第３８卷第２期２０１０年２月
化学工程
ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ（ＣＨＩＮＡ）
Ｖ０１．３８Ｎｏ．２
Ｆｅｂ．２０ｌＯ双流体喷嘴雾化特性实验
王贞涛，岑旗钢，罗惕乾
（江苏大学能源与动力工程学院，江苏镇江２１２０１３）
摘要：双流体雾化降温冷却技术是将气体和液体在喷嘴内部直接混合，在高压射流作用下直接雾化，雾化的小液滴气化时带走热量，从而降低工作区域温度。喷雾冷却降温系统广泛应用于养殖、高精度建筑及机械切削加工中刀具的冷却等。影响喷雾降温冷却的关键因素是雾滴粒径和雾滴运动速度。雾滴粒径越小，其总表面积越大，易于蒸发、气化，从而产生良好的降温效果；而雾滴运动速度加快则可以进一步加快工作区域的换热过程。文章利用相位多普勒粒子动态分析仪（ＰＤＡ）对４种不同喷孔直径的喷嘴进行了较为详细的实验研究，获得了影响雾滴粒径和雾滴运动速度的重要因素，得到了双流体雾化喷嘴工作的最佳压力与孔径组合，为喷雾冷却降温的研究奠定了基础。
关键词：雾化喷嘴；雾滴粒径；雾滴速度；雾化性能
中图分类号：Ｏ３５９文献标识码：Ａ文章编号：１００５－９９５４（２０１０）０２４３０２６－０５
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ＷＡＮＧＺｈｅｎ?ｔａｏ，ＣＥＮＱｉ－ｇａｎｇ，ＬＵＯＴｉ－ｑｉａｎ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｒａｙｎｏｚｚｌｅ；ｄｒｏｐｌｅｔｓｄｉａｍｅｔｅｒ；ｄｒｏｐｌｅｔｓｖｅｌｏｃｉｔｙ；ｓｐｒａｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
在不同的工程应用领域，对雾滴的大小和速度有不同的要求，因此探索雾滴尺寸、滴速、压力、流量、喷嘴直径、流体的物性参数等的关系、并进而实现雾滴大小和速度的控制尤为重要。双流体式雾化喷嘴结构简单，对于高黏度和低黏度的液体都有良好的雾化性能，并且容易通过调节气液比来控制喷雾参数，能满足不同场合的使用要求，但同时也存在动力消耗大、效率低、雾谱宽、雾化机理复杂等因素。
喷雾冷却降温系统通过喷嘴将液体直接雾化，雾化的小水滴气化时会带走热量，从而降低工作区的温度。喷雾冷却降温广泛应用于养殖、高精度建筑及机械加工中各种刀具的冷却等¨圳。其中雾滴速度和雾化粒径直接影响雾滴的气化，从而影响降温效果Ｈ】。
本文以双流体喷嘴为研究对象，采用相位多普勒粒子动态分析仪（ＰＤＡ）对雾化冷却过程中双流体喷嘴雾化进行了实验研究，着重探讨了双流体雾化喷嘴喷孑Ｌ直径、工作压力与滴速和粒径的关系，得出了影响双流体喷嘴雾化效果的主要因素。
１实验装置
实验采用的喷嘴为内混式双流体雾化喷嘴，喷头采用收缩式圆锥形雾化喷头，目的是通过对喷嘴在不同运行参数条件下进行雾化性能参数的测量，获得更好的雾化效果，以便实现对喷嘴的雾化性能参数进行有效控制。
实验装置由雾化装置、气路系统、水路系统和测
基金项目：国家发展与改革委员会项目［发改高计（２００３）２１４０号］；江苏大学高级人才基金项目（０８ＪＤＧ０５０）
作者简介：王贞涛（１９７８一），男，讲师，博士．主要从事荷电多相流动理论及应用、现代流体力学实验方法研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｉｃｋｏｌ＠ｕｊｓ．ｅｄｕ．ｃｎ。万方数据