试析振动射流断裂造粒机理研究

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1、天津大学硕士学位论文振动射流断裂造粒机理研究姓名：于经元申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：康仕芳2000.1.1天津大学硕士论文摘要，7对射流施加一定频率的扰动能使射流断裂成为均匀液滴，把这个原理用于工业造粒可得到粒度非常均一的颗粒。)本文采用了一种新式构造的喷嘴，通过／振板的振动对射流施加扰动以得到粒径均匀的液滴。建立并推导了在新式喷嘴条件下射流断裂的数学模型，由数学模型计算出的射流断裂长度基本与实验结＼／果相吻合。本文就振动振幅和振动频率对射流断裂的影响进行了研究，得到了能产生均匀液滴的振幅范围和频率范围。还就振板大小和板间距对射流断裂的影响进行了研究，得到了不同

2、振板大小和不同板间距下能产生均匀液滴的振动频率范围。最后还对斜喷孔和多喷孔喷嘴进行了实验研究，分别得到了这两种喷嘴条件下能产生均匀液滴的振动频率范围。关键词：造粒射流均匀液滴喷嘴≥麦魂＼天津大学硕士论文摘要ABSTRACTAvibratedjetcanbedeformedintouniformdroplets，madthismethodcanproducetheuniformsolidgranulaifitisappliedinindustrygranulation．AkindofnewconstructionnozzleWaSadoptedintheexperiments，

3、inwhichthevibrationwasaddedtojettobreakupintouniformdropletsbythevibratingplate．Themathematicsmodelwassetupandsolvedforthenewtypenozzle，andthecalculationresultshavegoodagreementswiththeexperiments’results．Theeffectofamplitudeand行equencyofvibrationonjetbreakupwerestudiedinthispaper,andtheope

4、rationareasofamplitudeandfrequencyinwhichjetproducesuniformdropletsweremade．Andthentheeffectsofvibratingplatesizeanddistancebetweenbaseplateandvibratingplateonjetbreakupwerestudied，andthefrequencyoperationareaswerefoundindifferentconditions．Finally,thenozzleswitllslopeholeandfiveholeswerest

5、udiedinthispapeLKeyword：granulationjetbreakupuniformdropletnozzlevibration天津大学硕士论文第一章第一章前言对射流断裂的研究可以追溯到Bidone(1829)、Savart(1833)、Magnus(1859)、Plateau(1873)、Boussinesq(1877)、和Rayleigh(1882，1896)。i1,21他们的研究主要集中在射流断裂的机理。近几十年来，由于射流断裂在喷墨打印机、化工造粒、纺织、燃烧等工业过程中的应用，人们对射流断裂形成液滴的机理进行了更深一步的研究。对射流施加振动或周期

6、性扰动可产生均匀液滴，此原理用于造粒可大大改善粒度分布，提高产品质量，还能减少因细小颗粒被空气夹带而造成的环境污染和产品损失。振动射流断裂造粒属喷淋造粒方法的一种，所得产品粒度均匀、无需筛分，喷头结构简单，操作灵活。前苏联Klopfenstein发明了利用声波振动产生均匀液滴的喷嘴，已在尿素和硝酸铵造粒中得到应用。天津大学与大沽化工厂合作开发的喷射振动造粒技术用于粒状烧碱的生产，以及天津大学在山西文通钾盐公司的硝酸钾造粒工程也都取得了成功。尽管产生均匀液滴的技术已在工业造粒生产中得到应用，但是人们对均匀液滴形成的过程和机理仍没有透彻的了解。国内这一方面，天津大学陈松研究了对整

7、个喷嘴施加纵向振动下射流的断裂过程，并给出了数学模型，得到了实验条件下均匀液滴产生的条件范围，除此之外尚无其它报道。本文在继承前人工作的基础上，采用了与陈松不同的振动方式从以下两个方面进行探讨：(1)外加振动下均匀液滴形成的机理；(2)喷嘴结构的改进对形成均匀液滴的影响。天津大学硕士论文第二章第二章文献综述第一节射流概述一、基本概念和理论1、射流的概念及射流特性流体从小孔、喷嘴或管道进入较大空间，继续扩散流动形成射流。此空间中的介质可以是流动的、静止的或者是真空。流体自圆孔射出，形成轴对称射流，亦称圆射