德士古双通道气流雾化喷嘴喷雾性能研究

针对以渣油为原料生产合成气的气化炉在现行生产中存在的雾化效果不良问题,研究了各影响因素的变化与双通道气流雾化喷嘴喷雾效果的关系。为优化雾化设计条件提供了依据。     

同轴双通道喷嘴雾化滴径沿轴向分布特性

Experiments were performed on the breakup of water droplets in a coaxial twin-fluid air-blast atomizer by a high-speed gas stream.With the measurements of Sauter mean diameter（SMD）distributions at a downstream distance of the atomizer,the droplet size was found first to decrease,reaching a minimum,and then to increase monotonically with the downstream distance.Correlation of L_c where the minimum droplet size appeared as a function of aerodynamic Weber number and liquid Reynolds number was analyzed.The growth rate of droplet size passes by L_c downstream increased with increasing water velocity,and the relationship between SMD and x/D_g accurately reflected the increasing trend of droplet size.     

同轴双通道气流式雾化喷嘴初次雾化过程

对同轴双通道气流式雾化喷嘴的初次雾化过程进行了实验研究,发现在初次雾化过程中,初始微小扰动经过一段距离（即未扰动长度）后,在液体射流表面发展成为可以观察到的不稳定波.当气速U_g超过一临界值（大约25 m·s^-1）时,在不稳定波的波峰附近,形成小的突起,这些突起迅速被拉成细长液丝,液丝进一步破裂成液滴,最终导致液体的初次雾化.同时得到不稳定波长λ_m与环隙通道出口气速U_g、中心通道出口水速U_L的关系为λ_m＝68.60 U^-0.79_gU^-0.24_L;未扰动长度L_u与气速U_g、水速U_L的关系为L_u＝783.8 U^-1.54_gU^-0.16_L.     

气流式雾化实验研究进展

气流式雾化实验研究进展贺文智,陈宇峰,孟庆（内蒙古工业大学化工系）（内蒙古石化监督检验测试所）大量的资料［１,２］等表明液体雾化技术广泛应用于工程实际及科学研究领域中。对液体雾化过程的研究可大致分为液体雾化机理的研究与在雾化机理指导下的雾化过程的实验...     

大液气质量流量比双通道气流式喷嘴雾化滴径

在气流式雾化过程的有限随机分裂模型基础上,结合液滴分裂时间和液滴运动规律,分析了大液气质量流量比同轴双通道气流式喷嘴的雾化过程,得到了Sauter平均直径（SMD）的一般表达式.实验结果表明,得到的SMD的关系式的形式是合理的,通过实验确定相关模型参数后,可以用来预测大液气质量流量比条件下同轴双通道气流式喷嘴的雾化性能.     

气流式喷嘴雾化性能的研究

以国内应用较广的大直径液体喷嘴为研究对象,选择若干影响喷嘴雾化性能的液气质量流量比M_L/M_G、气体密度ρ_G、液体喷嘴孔直径D_L、气体出口面积A_G为主要参变量进行实验研究。通过大量实验,关联出计算液滴尺寸的准数方程式,为工业喷嘴的设计提供了重要的理论依据。     

三通道气流式喷嘴内粘性流体雾化过程

研究了粘性流体在三通道气流式喷嘴的雾化过程,考察了三通道喷嘴雾化性能的影响因素。实验及数值模拟结果表明,当其他条件不变时,雾化滴径随液体粘度的约0.088次方单调增大,随液体流量的约0.37次方单调增大,随一、三通道气量比α的增加,呈现先增后减的非单调变化趋势,在α≈0.22时Sauter平均直径SMD达到最大值。     

双流体喷嘴雾化特性实验

双流体雾化降温冷却技术是将气体和液体在喷嘴内部直接混合,在高压射流作用下直接雾化,雾化的小液滴气化时带走热量,从而降低工作区域温度。喷雾冷却降温系统广泛应用于养殖、高精度建筑及机械切削加工中刀具的冷却等。影响喷雾降温冷却的关键因素是雾滴粒径和雾滴运动速度。雾滴粒径越小,其总表面积越大,易于蒸发、气化,从而产生良好的降温效果;而雾滴运动速度加快则可以进一步加快工作区域的换热过程。文章利用相位多普勒粒子动态分析仪(PDA)对4种不同喷孔直径的喷嘴进行了较为详细的实验研究,获得了影响雾滴粒径和雾滴运动速度的重要因素,得到了双流体雾化喷嘴工作的最佳压力与孔径组合,为喷雾冷却降温的研究奠定了基础。     

双流体气流式喷嘴加压雾化特性研究

水煤浆入炉前的雾化对其稳定燃烧和气化发挥着重要作用。通过实验,研究了双流体气流式雾化喷嘴在加压条件下的雾化过程,使用LS-2000分体激光粒度分析仪测量了随着环境压力(雾化室压力)及气液比的不同其雾化角、索特平均直径的变化情况。结果表明:当气液比一定时,索特平均直径d32随着雾化室压力的增大而减小,雾化角随着环境压力的增加而减小,索特平均直径与环境压力的n次幂成正比,n为-0.9~-1.5,当环境压力不变时,索特平均直径随着气液质量比的增大而减小。     

旋流压力式喷嘴低压喷淋液滴粒径的实验研究

以自来水为喷淋介质,对旋流压力式喷嘴低压喷淋液滴粒径进行了测试,分析了压力、喷孔直径和喷嘴流量对液滴索特平均直径(d_(SMD))的影响规律,研究了旋流压力式喷嘴液滴尺寸的分布规律。采用跨径(K)和均匀度指数(N)来揭示喷嘴低压喷淋质量。实验结果表明,d_(SMD)较大,超过250μm；d_(SMD)随喷孔直径增大而增大,随压力和喷嘴流量增大而减小；喷淋液滴尺寸分布均匀性较好,K小于0．65,N大于4。实验结果可以为旋流压力式喷嘴设计和改进提供重要的实验依据。     

旋转压力式喷嘴喷雾特性的实验研究

以纯水为雾化介质,研究了旋转压力式喷嘴喷雾特性.测得了喷嘴流量、喷雾角、雾滴直径与压力的变化关系,以及雾滴粒径和喷嘴径向喷雾通量的分布情况.实验结果表明：压力和喷嘴孔径同时影响喷嘴流量、喷雾角、雾滴直径;雾滴粒径主要集中在80～200μm之间.旋转压力式喷嘴的喷雾通量在雾锥中心处最大,随着压力增大,邻近雾锥中心的区域喷雾通量变大,在雾锥边缘处喷雾通量变小.实验结果为旋流压力式雾化器的工业化设计提供了重要的实验依据.     

湿法脱硫雾化喷嘴特性实验研究

利用FAM激光颗粒测量仪,以水为工质对撞击流燃煤烟气湿法脱硫装置中采用的旋涡压力喷嘴的雾化特性进行了实验研究,测量了不同压力下液体雾化粒子的平均粒径和粒径分布,讨论了压力对雾化特性的影响,得出了压力和喷片结构尺寸对雾化特性的影响规律。     

Y型气流式喷嘴的雾化滴径和滴径分布

索特平均滴径(SMD)和滴径分布是描述喷嘴雾化性能的主要指标.根据Y型喷嘴雾化过程的特征,提出了Y型喷嘴的液滴随机分裂模型,得到了SMD的表达式.考察了Y型喷嘴对氯化聚氯乙烯(CPVC)氯化液的雾化过程,利用Mastersizer2000型测粒仪测定了雾化滴径分布.关联了SMD的经验方程,得到了初次雾化平均滴径.采用液滴随机分裂模型模拟计算了雾化滴径分布,计算结果与实验结果吻合,说明模型和平均滴径方程可以用来预测Y型喷嘴的雾化性能.     

压力雾化喷嘴在受限空间气流中喷雾特性的实验研究

对出口直径为0.21、0.28、0.38、0.46mm的4种压力雾化喷嘴及其组合在150mm×150mm×1 000mm的矩形通道中的喷雾流场进行了实验研究,矩形通道中的空气流速为10m/s。研究了喷嘴布置和组合方式对雾化流场的影响。实验结果表明:喷雾不碰壁距离随入射角的增大而增大;顺流喷雾比无气流时液滴的平均D32减小10%,粒径范围略有扩大;逆流喷雾比无气流时液滴的平均D32增大约70μm,粒径范围扩大了3⁴倍;出口直径小的喷嘴可通过逆流布置和顺流布置的组合,获得液滴粒径分布范围更宽的气液两相流场。双喷嘴在有限空间内的雾化效果与流场中气液流量比有关。所得研究结论对天然气加湿技术的开发有一定参考价值。     

旋涡压力喷嘴的雾化特性

利用FAM激光粒度测量仪,以水为工质对不同结构旋涡压力喷嘴在不同压力条件下的雾化特性进行了实验研究。建立了描述喷嘴结构、操作压力及喷出速度与液体雾滴平均直径之间关系的数学模型,为进一步优化设计旋涡压力喷嘴提供了依据。     

螺旋喷嘴液滴分布特性的实验研究

以水为喷淋介质,研究了螺旋喷嘴的喷淋量与喷淋压力的关系,考察了雾化液滴的粒径分布特性。实验结果表明,随着喷淋压力的增大,喷淋量相应增大,并逐渐趋于平缓;螺旋喷嘴喷雾区喷淋量沿径向形成多个峰,随工作压力增大各峰沿径向外移,处在峰面上液滴的索特直径较峰面间的大;液滴平均粒径随压力升高而趋于均匀,且大喷嘴雾化形成的粒径比小喷嘴的略大。研究结果可为螺旋喷嘴的实际应用提供参考。     

Experimental investigation on atomizing characteristics of coal-water paste for pressurized fluidized bed

According to the properties of coal-water paste (CWP), a series of experimental nozzles were developed for a detailed study of the effect of nozzle design on CWPs behavior in a pressurized fluidized bed. The particle size and its distribution of atomized CWP using several types of nozzles are measured by PIV instrument and newly developed image processing software, and the effect of a number of factors on the atomizing properties are analyzed. The atomizing experimental results show that the atomization quality of CWP was found by correlating with the characteristics of CWP, gas to CWP mass ratio, atomization air motion, coal particle size distribution and the structure of nozzle etc. Mass median diameter (MMD) of atomized particles decreases with the increase of gas to CWP mass ratio. The proper type of nozzle type and proper parameters for engineering application are suggested.     

Effects of binary particle size distribution on minimum pick-up velocity in pneumatic conveying

Minimum pick-up velocities (U_pu) for entrainments of particle mixtures having binary particle size distributions (PSD) are measured in a horizontal pneumatic-conveying line using the weight-loss method. Geldart's groups A, B, and C glass beads having diameters of 400, 170, 40, and 5 μm are used. Variations in U_pu as a function of particle mass fraction (m) are examined. The capability of empirical correlations of monodisperse U_pu in predicting U_pu of binary mixtures is investigated. For group B particle mixtures (i.e. 400 & 170 μm), the particles are entrained separately resulting in linear U_pu variations with m, which is accurately predicted by the monodisperse U_pu correlation. For mixtures involving group A and B particles (i.e. 170 & 40, 400 & 40 μm), the two particles are collectively entrained resulting in U_pu that vary non-linearly with m and that cannot be predicted by the correlation. For mixtures involving group B and C particles (i.e. 400 & 5, 170 & 5 μm), U_pu are comparable to that of the monodisperse group B particles, therefore they are accurately predicted by the correlation. The significant impacts of binary PSD on U_pu found presently indicates that PSD effects on particle entrainment process warrants further investigations.     

烟气脱硫旋流喷嘴雾化特性实验研究

石灰浆液雾化喷嘴是烟气脱硫系统的关键设备.对一种简式旋流石灰浆液雾化喷嘴的雾化特性进行了实验研究,分析了雾化压力、浆液浓度对雾化角、雾滴粒径分布的影响规律.实验表明:浓度增加,雾化角减小;而雾化压力对雾化角影响较小,雾化角在60°～70°之间;随着雾化压力的增大,雾化流量也增大;当雾化压力大于0.09 Mpa临界雾化压...     

多级液柱喷射塔喷嘴雾化特性的研究

对5mm和8mm直径的喷嘴进行了液柱喷射试验,利用膜片采集法对塔内雾化液滴的滴径分布进行了研究。当5mm喷嘴的测点与喷嘴的垂直距离为1m,径向距离为0.3m,8mm喷嘴的测点与喷嘴的垂直距离为1m,径向距离为0.35m,喷嘴压力均为0.03MPa时,用对数-正态分布函数对5mm和8mm机械雾化式直射喷嘴的液滴滴径分布密度函数进行了拟合。