[发明专利]一种平面液体层的雾化方法

说明书

技术领域

本发明涉及液体雾化领域，具体涉及一种平面液体层的雾化方法，适用于平面狭缝喷嘴和空气助力平面狭缝喷嘴。 

背景技术

液体雾化技术应用非常广泛。喷雾的普遍应用主要有以下几个方面：(1)日常生活：淋浴，花园和草地的浇水，整理发型的发胶和摩丝，灭蚊蝇的喷药器和空气消毒、清洁器，空气加湿器，清洁街道的洒水车，喷雾作画，喷墨打印机等等；(2)医用：雾化清痰器和挥发性麻醉剂的蒸发等；(3)生产和工艺流程：雾化干燥(如咖啡和茶叶，药片糖衣，肥皂和清洁剂等)，雾化润湿，雾化冷却(如雾化池、塔、反应器等)，雾化反应(如吸收器、烘干器和汽车烤漆房)，粉末冶金，表面涂脂(如环氧树脂、聚脂类等)，泡沫和乳化剂的制取，汽车清洗喷头，制衣(包括表面处理、喷雾印染、纤维和绝缘材料的制作等)，半导体和计算机芯片的酸碱蚀刻等等；(4)农业：给果树喷洒农药的喷雾器和农业灌溉等；(5)消防：雾化后的水滴能够吸收更多的热量，从而有效地压制火势；(6)沥青雾化铺路(常表现为非牛顿流体)；(7)燃烧室：燃油锅炉、柴油机、汽油机、燃气轮机、飞机发动机和火箭发动机的燃料雾化，在这些装置中，喷嘴的设计、制造精密度很高，雾化的大量小颗粒燃料液滴能够有效地增大燃料与助燃剂接触的表面积，使燃料蒸发迅速，充分与助燃剂混合，增强质量和热量的传递并燃烧完全，减少排放污染。 

喷雾的原理是将液体通过喷嘴喷射进入气体介质中，使之分散并碎裂成小颗粒液滴的过程。液体从喷嘴喷出，形成表面波，首先碎裂成液片、液线或者大颗粒液滴，这一过程称为液体的一级雾化；液片、液线及大颗粒液滴在液体内、外力的作用下，进一步碎裂成细小的球形液滴，这一过程称为液体的二级雾化。一级雾化的效果直接影响二级雾化的质量。 

喷嘴发生振动能够促进雾化效果，其设计理念最初来源于超声喷嘴，当液体流经一个快速振动的固体表面时，在固体表面就会形成一层波状液体薄膜，随着固体振动振幅的增大，液膜表面波的振幅也增大。当液膜表面波的振幅增大到一定值时，液膜表面波的顶部就会变得不稳定并碎裂，从固体表面喷射甩出大量细小的雾状液滴。超声喷嘴是一种电控喷嘴，雾化效果易于控制。它的最大优点是在很低的液体传输速率下能够获得极佳的雾化质量，液滴尺寸细小而均匀，最小直径仅为1-5微米。近年来超声喷嘴的应用领域不断扩大，如半导体和计算机芯片的酸碱蚀刻、雾化干燥、加湿器、医用清痰雾化器、制做药片糖衣和挥发性麻醉剂的蒸发等。超声喷嘴的局限是不能用于液体流动速率较高的场合，在55 kHz频率下的最大液体流量仅为1.95ml/s，超过这个流量将会造成雾化质量的恶化。而平面狭缝喷嘴或空气助力平面狭缝喷嘴的大多数应用(如燃气轮机和燃油锅炉)却恰好属于较大流量范畴，不适合采用超声喷嘴技术。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种平面液体层的雾化方法，适用于平面狭缝喷嘴和空气助力平面狭缝喷嘴，它能够克服现有超声喷嘴技术的不足，显著改善较大流量平面狭缝喷嘴和空气助力平面狭缝喷嘴的雾化质量。 

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种平面液体层的雾化方法，适用于平面狭缝喷嘴和空气助力平面狭缝喷嘴，其特征在于，上 述喷嘴采用横向谐振方式，其谐振频率的确定分两种情况： 

情况一：对于平面狭缝喷嘴，平面液体层喷射进入静止空气环境中，其一级雾化的碎裂行为符合对称波形(varicose)或非对称波形(sinuous)量纲一色散准则关系式 

式中：