高粘度流体气力雾化机理及试验研究

发布时间：2017-05-10 16:06

  本文关键词：高粘度流体气力雾化机理及试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高粘度液体的破碎、雾化是一个有广泛的工业应用背景和重要学术价值的领域。在锅炉领域，高粘度液体燃料的良好雾化是锅炉安全稳定高效燃烧的重要保证；在火箭推进装置、涡轮喷气式发动机中，液体燃料的雾化质量是提高燃烧效率并产生足够推力的前提；在工业生产领域，用高速气流冲击液态金属来制备金属粉末：在农业灌溉中，，用一定速度的水流冲击金属圆盘破碎并改变方向实现对灌溉区域的均匀喷洒：在烟气脱硫、煤气化等工艺中，良好的喷嘴设计是提高烟气脱硫效率和碳转化率的重要因素。 本文首先针对现有大型冷态雾化试验台的不足，建立了适合机理研究的小型雾化试验台，与8t/h大试验台相比，有以下优点： 1) 试验装置具备测量各项雾化性能指标的功能，测量时受外界干扰因素小。 2) 整个试验装置应该运行平稳，操作方便，对周围环境影响小。 3) 试验台兼顾安全性，实验系统中大部分管路是带压软管，应注意安全。 4) 试验台具备良好的可视性，方便操作观测，和良好的人机操作尺寸。 5) 喷嘴可以灵活布置。 6) 可视性良好，便于观测和测量雾化状况。雾化台可以满足激光全息／干涉测量对激光布置的要求 其次本文在对雾化的基本理论进行总结的基础上对气力式雾化喷嘴的雾化质量的影响因素进行了实验研究。实验研究采用LS—2000激光颗粒测量仪测试了气流式喷嘴雾化性能，主要考察了气体出口孔面积、液体出口孔面积、气体出口孔结构、气液作用面积、雾化工质粘度及表面张力的变化对雾化性能的影响。试验结果表明，反映能量消耗总量的气耗率q、反映能量品质的气流韦伯数We和反映雾化工质物理性质的昂色格数Z是影响雾化质量的决定因素；气液作用面积、气流出口处的边界层厚度及壁厚，射流直径对雾化质量也有一定影响。 最后本文根据实验研究和机理研究的成果，建立了具有普遍意义的雾化半经验公式，采用合理的实验参数建立了雾化二次分裂模型，成功预测了同轴外混式气力雾化喷嘴的平均粒径和分布。
【关键词】：气力式雾化 雾化机理 平均粒径SMD 外混式喷嘴 二次分裂模型
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TQ021
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 前言9-10
• 1.2 雾化质量及喷雾粒径分布函数的表达方式10-12
• 1.3 课题的提出及本论文主要研究内容12-13
• 参考文献13-15
• 第二章 雾化机理的研究进展15-33
• 2.1 液体雾化的方式15-20
• 2.2 气力式雾化机理文献综述20-31
• 2.2.1 气力式雾化基础20-21
• 2.2.2 液体射流的非稳定性21-25
• 2.2.3 初次破碎模式25-27
• 2.2.4 二次破碎模式27-29
• 2.2.5 雾化性能的影响因素总结29-31
• 参考文献31-33
• 第三章 雾化机理试验台及测试仪器33-48
• 3.1 冷态雾化试验系统综述33-35
• 3.2 浙江大学8t／h冷态雾化试验系统35-36
• 3.3 机理雾化试验台简介36-38
• 3.4 试验仪器工作原理及简介38-45
• 3.4.1 高速摄影系统(HG-100K)简介38-41
• 3.4.2 激光颗粒测量仪原理及仪器简介41-42
• 3.4.3 粘度测量方法及仪器简介42-43
• 3.4.4 表面张力的测试原理及仪器简介43-45
• 参考文献45-48
• 第四章 影响雾化质量因素的试验研究48-64
• 4.1 实验喷枪简介48-49
• 4.2 气相出口面积对雾化质量的影响分析49-52
• 4.3 液相通道面积对雾化质量的影响分析52-54
• 4.4 气体通道结构对雾化质量的影响分析54-56
• 4.5 三通道和二通道结构对雾化质量的影响分析56-58
• 4.6 工质粘度对雾化质量的影响58-60
• 4.7 液体表面张力对雾化性能的影响60-61
• 4.8 本章总结61-62
• 参考文献62-64
• 第五章 气力式雾化的模型建立64-74
• 5.1 气力式雾化的半经验公式64-65
• 5.2 射流外混式气力雾化的两次分裂模型65-71
• 5.2.1 理论模型的建立65-70
• 5.2.2 计算结果与试验结果对比70-71
• 5.3 本章总结71-72
• 参考文献72-74
• 第六章 全文总结74-76
• 6.1 工作总结74-75
• 6.2 今后的研究方向75-76
• 致谢76

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 杨昊炜;聚硅氧烷超疏水表面制备及其性能研究[D];复旦大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 聂文;综掘工作面封闭式除尘系统的研究与应用[D];山东科技大学;2010年

2 刘向升;综放工作面支架喷雾降尘装置的选择及优化[D];山东科技大学;2007年

3 李冬青;气力式喷嘴雾化过程的实验研究与数值模拟[D];浙江大学;2007年

4 康振兴;新型水煤浆气化喷嘴的开发与数值模拟[D];浙江大学;2008年

5 蒋茂星;SAS-A技术制备胰岛素微纳米颗粒及其复合微粒[D];厦门大学;2008年

6 李通;低温冷风法深孔加工技术的研究[D];西安石油大学;2011年

7 孙云昊;污泥掺混水煤浆的成浆性与雾化特性实验研究[D];华中科技大学;2012年

8 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

9 王彦飞;熔化物图像处理法铝合金薄板高质量激光切割[D];大连理工大学;2013年

10 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

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本文编号：355075