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雾化喷嘴的工作原理

来源: 时间:2016/10/22 10:49:06

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
二,旋转式雾化喷头
    将液体供向高速旋转件中心,液体向旋转件周边或孔中甩出,它就是借助离心力和气动力而雾化液体的旋转式雾化。当液体流量很小,离心力大于液体表面张力时,转盘边缘抛出的少量大液滴,此时直接分裂成液滴。当流量和转速增大,液体被拉成数量较多的丝状射流,液状流极不稳定,液体离开盘缘一定距离后由于与周围的空气发生摩擦作用而分离成小液滴。这就是丝状割裂成液滴。当转速和流量再增大.液丝连成薄膜,随着液膜向外扩展成更薄的液膜,并以很高的速度与周围的空气发生摩擦而分离雾化,由薄膜状分裂成液滴
三,介质雾化式喷头
    介质雾化喷嘴根据不同的工作介质又可分为蒸汽雾化。空气雾化,根据雾化方式的不同又分为气动雾化和气泡雾化,借助空气或蒸汽等流体的高速同轴或垂直方向的高速射流,对液态工作介质的液柱或液膜进行雾化的喷嘴,统称为双流体雾化喷嘴,也称为气动喷嘴、空气雾化喷嘴,他们的雾化原理与前边叙述的压力雾化过程相似,只是加强了周围气流的流动对液体的作用,这种喷嘴主要是利用高速,一般以每秒数十米甚至超声速的空气或蒸汽与低速液体的液柱或液膜相互接触产生振动、摩擦,使液体破碎为细小液滴,即空气对液体的摩擦作用力大于液体的内力使液体破碎流股或液膜

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