旋流塔板上局部处的液滴粒径分布

建立了双探针法测量液滴粒径分布的新数学模型，并提出其实用的算法。在直径３００ｍｍ塔内，采用双探针法测量系统测定了旋流塔板上局部处液滴的粒径分布及频率密度，结果粒径分布可用上限对数正态分布函数描述，且得出了分布参数与操作条件的关联式。     

地沟油生物柴油在旋流喷嘴中的雾化实验及模拟

对地沟油生物柴油在旋流雾化喷嘴中的内部流场及外部流场进行数值模拟,考察了喷嘴孔径、旋流芯螺距、螺柱槽道横截面积和槽道形状等结构参数对出口雾化速度及索特平均直径的影响,通过实验对模型进行了验证。结果表明,0.7 mm孔径的喷嘴的韦伯数最大,索特平均直径与雾化锥角最优。螺距4 mm的喷嘴雾化特性最优,旋流芯螺距越小,流体在喷嘴内旋流次数越多,阻力损失越大,流体在切向分量上速度越大。梯形槽道的雾化效果最好,相同横截面积下槽道的水力直径越大,雾化效果越好;截面积1 mm2槽道的喷嘴最优,槽道横截面积越小,流体在槽道中的湍流程度越大,流体内部剪切应力越大,液体表面不稳定波急剧增大。     

双通道气流式喷嘴雾化特性实验研究

以清水和空气为实验介质,对同轴双通道气流式喷嘴雾化特性进行了实验研究,分析了喷淋量对雾化角及径向流通量分布的影响,分别考察了气速和喷嘴轴向位置对液滴索特平均直径(SMD)的影响。研究结果表明,喷嘴径向流通量分布随着雾化气量的升高而趋于集中,当气体流量高于1500 L/min时,雾化角随着气量升高而降低;喷口处气速与喷嘴轴向位置均是影响液滴SMD与粒径分布的重要因素,液滴SMD随着气速增大逐渐减小,当气速超过150 m/s时其下降趋势变缓,粒径分布均匀度显著提高;随着喷嘴轴向距离增大液滴SMD逐渐减小,当距离大于300 mm时其变化不再显著,但粒径分布均匀度显著提高。     

喷动床脱硫压力旋流喷嘴的雾化性能

雾化喷嘴是半干式喷动床的关键部件之一,其雾化性能直接影响脱硫效率。为了得到喷嘴雾化的详细信息,用激光粒度测试仪对空心锥压力旋流式喷嘴和实心锥压力旋流式喷嘴雾化性能进行了实验研究,得出不同类型、不同孔径的喷嘴的流量,索太尔直径DSM,雾滴粒径分布DSP等与压力的关系。实验表明:流量与压力平方根成正比关系;DSM与压力为e函数的单调减函数关系;实心锥喷嘴出口直径越大,雾滴粒径平均分布(■)越小,粒径分布范围越窄,雾化性能越好,空心锥喷嘴则变化不明显;压力增大,实心锥喷嘴的DSP变大,雾滴粒径在压力低时分布比较均匀。     

湿法脱硫旋流喷嘴雾化粒径空间分布规律

应用于湿法脱硫的旋流喷嘴孔径较大,其雾化粒径在空间上存在一定分布规律,不同于其他领域。这个规律的存在直接影响该类喷嘴本体设计和脱硫塔雾化系统设计。试验利用马尔文激光粒径分析仪,对旋流喷嘴雾化粒径空间分布规律进行了系统研究,为便于分析定义了平均粒径、粒径相对离差和单流量粒径分布平均范围。试验结果表明,大孔径旋流喷嘴的雾化粒径和雾化粒径分布随流量和流出位置的不同均呈现一定的变化规律;各流量下,在与来流夹角90°处,粒径相对离差最大,Sauter平均粒径波动较大,粒径分布范围和粒径分布平均范围均最小,这说明该处分散度小,雾化均匀性好;平均粒径与压力呈幂函数关系;单流量粒径分布平均范围与压力呈线性关系。     

旋流组合式进料喷嘴雾化性能实验研究

针对6种构型的旋流组合式进料喷嘴的雾化性能进行了实验研究。采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)测量了雾化粒径,同时验证了喷嘴的雾化角和各段的压降分配方案。结果显示:该旋流组合式喷嘴雾化效果较好,雾化粒径的空间分布比较均匀,各构型喷嘴在测量范围内的雾化粒径在63—76μm;喷嘴雾化粒径在流量20%操作弹性范围内的变化均在6μm之内;气液质量比从6%增加到7%会减小雾化粒径增加喷射速度;喷嘴压降分配合理,且采用四组合式旋流器以及球头双槽互击喷头的喷嘴压降分配较优。     

低压旋流雾化塑料喷嘴结构参数设计

根据最大流量原理,对低压旋流雾化塑料喷嘴的结构参数进行理论计算并初步确定了喷嘴的结构参数。通过正交试验设计实验方案,并在自行开发的活塞式间歇喷雾器喷雾的低压旋流雾化塑料喷嘴实验台上开展实验研究,得到喷嘴的最佳结构参数。低压旋流雾化塑料喷嘴的开发,使手动喷雾、无预压罐装代替金属压力罐装成为可能。     

喷淋塔液滴粒径分布及比表面积的实验研究

以水和空气为实验介质,通过拍照法获得喷淋塔内液滴粒径分布,考察了不同喷淋量及空塔气速对塔内不同高度处液滴Sauter平均直径(SMD)的影响,并对液滴粒径分布进行了理论分析.结果表明,喷淋塔顶部液滴分布密集,底部稀疏,液滴群在下落过程中,平均粒径减小且趋于均匀化;塔顶处液滴SMD随喷淋量的增加而增大,处在塔中下部的液滴SMD则随喷淋量增大而减小,提高空塔气速,可减小平均粒径;理论分析认为,液滴粒径减小主要是由于发生了碰撞破碎的缘故,而塔内液滴大小不一是碰撞的主要原因;通过量纲1化拟合得到喷淋塔内液滴SMD经验关联式,其计算结果与实验值吻合较好;考虑液滴破碎的喷淋塔比表面积比不考虑破碎的比表面积大70%左右.     

空气雾化喷嘴的液滴雾化性能实验研究

采用LSA-Ⅲ型激光粒度仪对一种常用的小流量空气雾化喷嘴的液滴雾化性能进行实验研究。实验主要测定了不同气液比、气相压力和液相压力情况下沿喷雾轴向不同位置处的液滴粒径分布。测定结果表明气液比和气相压力对雾化液滴粒径影响均较大,其中气相压力影响最大,气液比其次,液相压力影响最小。在本实验测定条件下,经过喷嘴雾化后在轴向100、200、300、400和500 mm位置处液滴的表面积平均直径（SMD）和体积平均直径（D43）出现波动性变化。通过对实验测得液滴粒径分布数据的分析,可以得到Rosin-Rammler分布函数中的特征参数和n,为定量计算液滴粒径提供理论基础。     

压力旋流喷嘴雾化滴径分布的模型预测和实验

利用激光片光荧光诱导技术（PLIF）测得不同液体流量下的压力旋流喷嘴雾化滴径分布,用平均粒径约束的三参数最大熵模型对雾化滴径分布进行预测。将理论预测分布与实验结果进行拟合,得到广义伽玛参数α随着液体流量变化的一般表达式。用拟合模型对粒径分布的特点和规律进行总结,结果表明：拟合模型能很好地预测粒径的数量分布,且不受小液滴的影响;随着液体流量的增加,液滴粒径分布范围逐渐变窄,峰值液滴粒径呈线性减小趋势,峰值液滴百分数呈线性增加趋势。     

Droplet size distribution and evaporation characteristics of fuel spray by a swirl type atomizer

Spray atomization and evaporation play extremely important roles in mixture formation and combustion processes of direct injection (DI) gasoline engines. In this study, the fundamental characteristics of a swirl spray injected into a constant volume vessel are investigated by means of several laser diagnostic techniques including the laser diffraction-based method for droplet size distribution, the laser induced fluorescence-particle image velocimetry for velocity distributions of droplets and spray-induced ambient air flow, and the two-wavelength laser absorption-scattering technique for concentration distributions of liquid and vapor phases in the spray. The results show that the droplets at outer zone of the spray exhibit larger diameter than those at inner zone under both ambient pressures 0.1 and 0.4 MPa. While this can be partially attributed to the effect of spray-induced ambient air flow, the strength of ambient air flow become small when increasing the ambient pressure from 0.1 to 0.4 MPa, indicating the strong influence of spray dynamics on the droplet size distribution. In the evaporating spray, there are higher vapor concentrations near the spray axis than at peripheral zones. At 4.0 ms after start of injection, spray droplets almost completely evaporate under ambient temperature 500 K and pressure 1.0 MPa, but there are significantly amount of fuels with equivalence ratio below 0.5 in the spray. Reduction in ambient pressure promotes the air entrainment and droplet evaporation, but lowered ambient pressure results in more fuel vapor of equivalence ratio above 1.3 along the spray axis.     

Analysis by droplet size classes of the liquid flow structure in a pressure swirl hollow cone spray

In this work the structure of a spray resulting from the break-up of a conical liquid sheet was investigated through experimental techniques. The disperse and continuous phase velocities and the size of droplets were measured using a phase Doppler particle analyzer. A data post-processing, applying the generalized integral method, was used to evaluate liquid volume fluxes for different droplet size classes.     

基于正交设计的旋流组合式喷嘴雾化性能实验

为寻求旋流组合式喷嘴雾化性能影响因素间的优化匹配方案,在分析和总结的基础上,选取旋流器的组合方式、喷头构型、进气流量和进气方式等作为主要影响因素,通过正交设计理论,安排试验方案,采用相位多普勒粒子分析仪（PDPA）对雾化性能的关键评判因素——喷雾场粒径进行了采集测量。实验结果的极差分析和方差分析表明,旋流器的组合方式对雾化粒径的影响最强,水流量次之,再次为喷头构型,而进气方式的影响最弱;此外,旋流器组合方式与喷头的交互作用产生的影响不应被忽略。     

Experimental investigation on the mean drop size and drop size distribution in an L-shaped pulsed sieve-plate column

Vertical pulsed extraction columns cannot be employed in applications with height limitations. On the other hand, the horizontal extraction columns have low throughput, which affects their applicability in industrial applications. Therefore, there is a need to design a new type of extractors for such circumstances. In this paper, an experimental study on drop sizes has been implemented in a novel L-shaped pulsed sieve-plate extraction column in the absence and presence of mass transfer. Moreover, new correlations are developed for prediction of the mean drop size and size distribution using the log-normal probability density function.     

空心喷嘴喷淋特性实验研究

为使大型水平管降膜多效蒸发海水淡化装置的横管降膜蒸发器均匀布液,自主设计并搭建了一套离心喷嘴喷淋特性实验台及径向喷淋密度测量装置,通过高速摄影仪拍摄的喷淋照片对喷淋外缘进行标注测量,得到喷嘴各喷淋锥角,对旋流式空心喷嘴的流量、喷淋锥角和径向喷淋密度等喷淋参数随入口压力、喷淋高度的变化规律进行实验探究分析。结果表明,流量随入口压力增加而增加,但入口压力越大,流量增长速度越缓慢;正常工况下,喷淋锥角由喷嘴出口扩张段角度决定,与喷嘴扩张角保持一致,在重力作用下出现向内的收缩圆弧液膜边;喷淋形状为规则的环形喷淋,入口压力增加使有效喷淋区域整体向中心压缩,喷淋密度峰值变大,两波峰的对称性得到改善,压力为349 kPa时,喷淋密度基本完全对称,增加喷淋高度则情况相反。根据此喷淋密度分布特点,在设计横管蒸发布液器时合理控制工况压强,根据峰谷叠加原理可有效消除无效喷淋区域。     

确定喷雾干燥中雾滴粒度分布的轨迹分析法

由于喷雾干燥中雾滴的运动较复杂，所以目前多是通过实验测量来确定雾滴粒度分布，有限多不便因素。通过模拟粒子受力情况以及与空气的传质传热，采用时间增量法和拖动坐标系逐步跟踪粒子的运动轨迹，建立数学模型，再结合实验中样板取样所得到的数据，即可确定喷雾干燥中雾滴粒度分布。