[发明专利]预测泡状雾化喷嘴平均雾化粒径沿轴向演化趋势的方法

说明书

技术领域

本发明属于雾化射流领域，尤其涉及一种预测泡状雾化喷嘴平均雾化粒径 沿轴向演化趋势的方法。

背景技术

雾化射流的应用范围覆盖工业，农业，医药，日常生活，航空航天，气象 等各个领域，其中较为典型的有燃烧和喷涂领域，良好的雾化效果有利于燃烧 充分，节能减排；有利于提高喷涂效率，制造高性能材料。衡量雾化效果最重 要的依据之一是液雾粒径的大小。液雾粒径的最终大小是由表面张力、粘性力 和气动力决定的，而在喷射平面上，气动力远大于表面张力，所以液滴在射出喷嘴 后，会经历一系列复杂的破碎和碰撞过程。这一复杂过程是由多参数共同作用， 为了获得理想的雾化效果，有效地控制雾化液滴粒径，必须充分了解各个工况 参数和液体物性参数的作用。一个能通过输入参数来预测雾化效果的简便方法 一直是工业界关心的热点。此外，由于二次雾化和碰撞等现象的存在，雾化粒 径的大小沿轴向是变化的，轴向距离的合理布置关系到雾化效果的充分实现， 但是现有的预测雾化粒径的公式大都固定测量平面而忽略了这一变化趋势。

不同特性的雾化喷嘴有不同的雾化效果和应用背景。气泡雾化喷嘴相比传 统的压力喷嘴，两相流喷嘴，有着雾化质量高、耗气量小、雾化效果基本不受 出口直径影响等特点，可用于雾化高粘液体，有着广阔的应用前景，目前已成 功应用于燃烧，制药等领域。对泡状雾化喷嘴的实验研究，已揭示了重要工况 参数对雾化效果的影响趋势，但是参数之间的量化关系式尚未明确，一个能预 测平均粒径沿轴向变化趋势的简便方法尚未被提出。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种预测泡状雾化喷嘴平均 雾化粒径沿轴向演化趋势的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：本发明首先确认喷嘴类型和 工况所在范围。本发明适用于典型的泡状雾化喷嘴，要求输入参数在一定范围 内，具体如下：气液质量流量比ALR：0.04～0.2；入射压力P_in(g/cm·s²)： 2×10⁶～8×10⁶；喷嘴直径D_noz(cm)：0.05～0.4；液体质量流量液体粘性μ_l(g/(cm·s))：0.01～0.4；液体表面张力σ_l(g/s²)：20～72；雾化射流 时，喷嘴附近温度气压为常温常压；雾化所用气体为空气。

然后根据以下公式计算液雾Sauter平均直径沿轴向距离y的变化趋势