二流体雾化发生器的研究与应用

发布时间：2020-11-11 16:05

　　 目前,随着雾化发生器在日常生活以及生产中应用越来越广泛,其主要应用在航空航天、工业生产、农业灌溉、医药卫生等领域,在环境的加湿、降温、除尘、防静电等方具有极为重要的作用,现存的气动雾化发生器常存在雾化锥角过小、雾化形成的液滴粒径不均匀、雾化扬程过短等诸多问题。本文首先对气动雾化研究现状以及雾化机理和雾化方式进行了介绍,引出了此次研究的主要内容,然后对雾化发生器内部结构设计进行详细的描述,尤其是对雾化发生器的喷嘴、壶体内浮子式控水开关装置、水路直联装置进行设计,此次研究对雾化器的喷嘴结构以及尺寸都进行了设计,气相通道的斜度有30°、45°、60°三种,有效解决了供水系统因液相工质存在湍流现象对雾化效果影响的问题。通过使用Fluent仿真软件对几种类型的喷嘴进行流场模拟,得到了输入压力、出口斜度等对雾化效果的影响,得到两相流下喷嘴出口处流场相对速度云图,得出两相工质在喷嘴出口处流场分布的一般规律。最后搭建了雾化测试系统,对新设计的雾化发生器样机进行性能实验检测,通过改变输入压力、气液比等具体因素。对雾化器样机雾化后的雾化锥角、液滴粒径、雾化沉积量进行了检测。最后对雾化发生器在消毒免疫加湿除静电等方面的应用作了具体介绍。该雾化发生器的优点还在于其体积小,结构简单,这会极大地促进了该雾化发生器的适用范围。
【学位单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH69
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状及趋势
    1.3 雾化机理及常见的雾化方法
        1.3.1 滴状分裂
        1.3.2 丝状分裂
        1.3.3 膜状分裂
        1.3.4 常见的雾化方法
    1.4 研究内容及技术路线
    1.5 本章小结
2 雾化发生器结构设计
    2.1 喷嘴的设计
        2.1.1 喷嘴质量要求
        2.1.2 喷嘴结构特点
        2.1.3 喷嘴材料选择
    2.2 浮子式控水开关装置的设计
        2.2.1 单浮子结构设计
        2.2.2 顶针设计
        2.2.3 摆杆及挡圈设计
    2.3 水路直联结构设计
    2.4 本章小结
3 Fluent数值模拟及实验方案
    3.1 控制方程的选择
        3.1.1 质量守恒方程
        3.1.2 动量守恒方程
        3.1.3 能量守恒方程
    3.2 物理模型的选择
    3.3 模型建立
    3.4 网格划分以及质量检验
    3.5 求解器以及计算模型的设计
    3.6 材料定义
    3.7 设置边界条件
    3.8 结果分析
    3.9 本章小结
4 二流体雾化发生器实验研究
    4.1 雾化发生器性能测试系统
    4.2 实验台搭建
    4.3 雾化角的测量
        4.3.1 雾化角的定义
        4.3.2 气液比对雾化角的影响
        4.3.3 液相压力对雾化角的影响
        4.3.4 气相压力对雾化角的影响
    4.4 雾化发生器雾滴粒径的检测
        4.4.1 液滴粒径定义
        4.4.2 纵向位置液相通道直径对液滴粒径的影响
        4.4.3 纵向位置气液比对液滴粒径的影响
        4.4.4 纵向位置液相压力对液滴粒径的影响
        4.4.5 纵向位置气相压力对液滴粒径的影响
        4.4.6 横向位置气液比对液滴粒径的影响
        4.4.7 横向位置液相通道直径对液滴粒径的影响
    4.5 喷雾宽度及沉积量分布特性检测
        4.5.1 实验设计
        4.5.2 液相压力对喷雾幅宽及雾化沉积量的影响
        4.5.3 气液比对喷雾幅宽及雾化沉积量的影响
        4.5.4 气相压力对喷雾幅宽及雾化沉积量的影响
    4.6 雾化发生器耗气量的检测
    4.7 雾化发生器流量特性检测
        4.7.1 雾化发生器单向流流量特性
        4.7.2 雾化发生器两相流流量检测
    4.8 本章小结
5 二流体雾化发生器的应用
    5.1 雾化发生器在消毒中应用
    5.2 雾化发生器在免疫中应用
    5.3 雾化发生器在加湿中的应用
    5.4 本章总结
总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果

【参考文献】

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本文编号：2879419