空气助力改善扇形喷嘴雾化质量的研究实验的研究

《空气助力改善扇形喷嘴雾化质量的研究实验的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Studyonairassistanttoimproveatomizationqualityoffan-shapednozzleADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhuHuiSupervisor：Prof.CaoJianmingChang‟anUniversity，Xi‟an，China摘要燃料的喷射雾化已经广泛地应用到人类的生活领域中。对于燃烧设备，雾化质量的好坏将直接影响燃油的燃烧过程、燃烧性能及燃烧效率；对于非燃烧设备，雾化质量又对其工作性能及工作效

2、率产生很大影响。随着科学技术的进步和现代工业的发展，雾化技术已成为一项重要的实用技术。在很多工程领域及日常生活中被广泛应用，并为社会创造出显著的经济效益和社会效益，因此对雾化质量的评价就显得尤为重要。导师曹建明教授结合最大熵原理和质量、动量守恒定律导出了液滴尺寸数目分布和体积分布表达式以及推导了液滴索特平均直径。为液滴雾化质量的评价提供了充分的理论基础。在此基础上，本实验建立了恒压水射流实验台。为了探索新型内混式喷嘴在添加空气助力下增强混合改善雾化质量的特性，对一种新型的内混式空气雾化喷嘴进行了测量和研究。实验采用了4组不同

3、几何结构参数的内混式空气雾化扇形喷嘴，通过马尔文激光粒度分析仪测量不同气压、不同水流量等工况参数下雾化液滴索特平均直径D32（SMD）和喷雾锥角等雾化性能参数，并对实验结果进行对比分析。结果表明：（1）当无空气助力下，各内混式空气雾化扇形喷嘴的雾化液滴索特平均直径D32（SMD）很大，其雾化质量较差，并且SMD随水流量的增大而减小。对于喷雾锥角而言，V口面喷雾锥角随流量的逐渐增大呈先减小后增大的趋势，平口面喷雾锥角随流量的增大而增大；其中平口面喷雾锥角比V口面喷雾锥角范围相对较大，因此采用锥角较大的平口面喷雾锥角作为实验的喷

4、雾锥角。此外，根据液滴尺寸数目分布和体积分布的分析，无空气助力下液滴尺寸分布不均匀，雾化质量很差。（2）当添加空气助力后，水流量为定值时，SMD随着气压的增加明显减小，在0.8MPa到达极小值后趋于稳定，喷雾锥角随气压的增大先变大后减小。气压为定值时，SMD随着水流量的减小逐渐减小，喷雾锥角随着水流量的增加逐渐增大。比较不同几何结构参数，#1-2内混式空气雾化扇形喷嘴在4组喷嘴中具有最好的雾化效果，当气压为0.8MPa，水流量为20L/h时，SMD极小值为16μm。另外，从液滴尺寸分布情况来看，添加空气助力后，液滴雾化均匀度

5、明显改善，雾化质量也明显改善。关键词：内混式空气雾化扇形喷嘴，空气助力，雾化性能，喷雾锥角，雾化质量IAbstractSprayandatomizationoffuelhavebeenwidelyappliedonlivelihoodareasofhumen.Incombustionequipment，combustionprocess、combustionperformanceandcombustionefficiencywillbeeffectedbyatomizationquality.Innon-combustion

6、equipment，atomizationqualityproducemoreeffectonworkperformanceandworkefficiencyofnon-combustionequipment.Withthescientifictechnologicalprogressandthedevelopmentofmodernindustry，atomizationtechnologyhasbecomeanimportantpracticaltechnology.Ithasbeenwidelyappliedoneng

7、ineeringareasandeverydaylife，ithascreatedeconomicreturnsandsocialbenefitsforsociety.Therefore，evaluationofatomizationqualityisveryimportant.Dropletsizenumberofdistributionsfunction、volumedistributionfunctionandSauterAveragediameterarederivedbyCaoJianmingbasesonthem

8、aximumentropyprinciple、thelawofconservationofmassandthelawofconservationofmomentum.Thesufficienttheoreticalbasisisprovidedforevaluationofatomizat