雾化角对压力式液体雾化效果影响的理论及实验研究

发布时间：2017-06-14 09:15

  本文关键词：雾化角对压力式液体雾化效果影响的理论及实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 雾化通常指通过物理方法将一定体积的液体在气体的冲击作用下破碎为弥散微细液滴群的过程。雾化的主要目的是使液体产生高的表面积与质量比,雾化产生的条件是液体与周围气体之间存在较高的相对速度。雾化技术几乎已经涵盖所有的工业领域,如交通运输、农业生产,以及人民的日常生活。除了各种燃料(气体、液体和固体燃料)的燃烧外,雾化技术还在非燃烧工业如催化造粒、食品加工、粉末涂覆、农药喷洒等方面也有着广泛的应用。压力雾化器是利用压力使液体碎裂成为雾滴,该雾化器具有结构简单、加工制造容易、安装操作方便、雾化粒度较均匀、工作能耗低、雾炬张角适中,以及对雾化后加工装置(喷雾干燥塔)中的流场影响小等优点,已被广泛应用于实际生产中。 本文的主要研究内容有: 简要介绍了喷嘴及其技术的发展历史、研究背景。着重对该技术在造粒方面的应用作了介绍,并对雾化机理及其研究状况作了详细的综述。 造粒是利用压力式雾化装置将原料液分散成细小雾滴,并与冷空气在造粒塔内充分进行热量交换,最终达到凝固冷却产品的目的。产品可以根据需要生产成细粉状、颗粒状、空心球状或团聚状。可通过改变喷嘴的内部结构得到所需要的喷液量和雾滴尺寸。 为解决某化工厂在实际生产中存在的堵塞问题,设计制造了一种喷枪,用来替代造粒机造粒,并将生产中存在的物料粘壁性问题作为选择雾化角的依据之一。从理论上通过对造粒塔中单颗粒的运动进行受力分析,建立了颗粒运动速率方程,并结合单颗粒与气流间的Ranz和Marshall传热关联式建立了颗粒的对流换热模型。以此模型为基础,对颗粒的运动和温度变化进行了数值模拟,讨论了在不同颗粒直径下雾化角的取值及不同雾化角下颗粒温度的变化规律。在实验方面,本文以纯水为雾化介质,系统地研究了压力式喷嘴喷雾特性;测得了喷嘴流量、喷雾角随压力的变化关系,对喷嘴的雾化质量进行评价。以此为基础对设计进行了校正,对实际工程具有一定的指导意义。
【关键词】：喷雾造粒 雾化角 液滴 对流换热 喷嘴
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK401
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 1 概述10-18
• 1.1 喷嘴技术的发展10
• 1.2 喷嘴的分类10-12
• 1.2.1 介质雾化喷嘴11
• 1.2.2 机械雾化喷嘴11-12
• 1.3 压力式喷嘴常用材料12-14
• 1.3.1 硬质合金12-13
• 1.3.2 陶瓷13-14
• 1.4 雾化技术的应用14-16
• 1.4.1 内燃机燃油喷射中的雾化过程14-15
• 1.4.2 冶金工业粉末生产中的雾化过程15-16
• 1.5 本文研究的背景及目的16-17
• 1.6 本文主要研究内容17-18
• 2 雾化机理的理论分析18-29
• 2.1 雾化机理研究的概述18-19
• 2.2 液体雾化破碎机理19-23
• 2.2.1 液滴破碎机理19-20
• 2.2.2 液柱破碎机理20-22
• 2.2.3 膜状破碎机理22-23
• 2.3 液体的雾化方式23-24
• 2.4 压力式喷嘴射流雾化破碎机理24-25
• 2.5 喷嘴结构形式及工作原理25-26
• 2.5.1 喷嘴结构形式25
• 2.5.2 压力式喷嘴工作原理25-26
• 2.6 液态工质雾化方法分类26-29
• 3 造粒过程中雾化角对雾化效果影响的理论研究29-46
• 3.1 造粒过程分析29-32
• 3.1.1 搅拌造粒法29
• 3.1.2 沸腾造粒法29
• 3.1.3 喷雾干燥造粒法29-30
• 3.1.4 压力成型造粒法30-31
• 3.1.5 喷雾和分散弥雾法31
• 3.1.6 热熔融成型法31-32
• 3.2 射流的断裂32-33
• 3.3 喷嘴的结构33-34
• 3.4 模型建立34-37
• 3.4.1 飞行速度的计算34-35
• 3.4.2 对流换热系数及换热量35-36
• 3.4.3 模型条件36
• 3.4.4 程序框图36-37
• 3.5 物料粘壁问题37-38
• 3.6 结果及分析38-46
• 4 喷嘴雾化特性的实验研究46-55
• 4.1 实验台的搭建46
• 4.2 雾化质量的评价46-48
• 4.2.1 雾化角及其定义46-47
• 4.2.2 颗粒粒度的评定方法47-48
• 4.2.3 均匀度的表示方法48
• 4.3 测试方法48-49
• 4.3.1 流量的测量48
• 4.3.2 雾化角的测量48
• 4.3.3 喷雾周向不均匀度的测量48-49
• 4.4 实验结果及分析49-55
• 4.4.1 流量分析49-50
• 4.4.2 雾化角的测量50
• 4.4.3 喷雾周向不均匀度50-52
• 4.4.4 喷嘴流量与压力及孔径之间的关系52-53
• 4.4.5 雾滴平均直径与压力及孔径之间的关系53
• 4.4.6 雾化角与压力及孔径之间的关系53-55
• 5 结论及展望55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-61
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录61

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李君yN;张广前;;油气田用雾化装置设计原理及发展动态[J];石油和化工设备;2013年08期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 顾海荣;同步碎石封层设备关键技术研究[D];长安大学;2008年

2 周志民;天然金刚石精密车削不锈钢技术研究[D];大连理工大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 朱辉;空气助力改善扇形喷嘴雾化质量的实验研究[D];长安大学;2012年

2 刘庆磊;高粘生物质焦油进料喷嘴的数值模拟及实验研究[D];山东大学;2013年

3 孙晓红;液体雾化及其沉降性能研究[D];内蒙古农业大学;2013年

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本文编号：449098