气液同轴式喷嘴雾化特性的试验

气-水雾化喷嘴特性实验研究作者：谭敏来源：《硅谷》2009年第24期[摘要]为解决冷却器换热效率低的问题,提出将气-水雾化喷嘴应用于间接蒸发冷却,实验研究间接蒸发冷却器专用扇形气-水两相雾化喷嘴的特性,获得不同压力时喷嘴的雾化角和气水流量值及其变化规律,确定出最佳的喷雾气水比和雾化角等特性参数。

[关键词]地铁间接蒸发冷却雾化喷嘴雾化特性中图分类号:TQ-9文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1220125-01一、前言蒸发冷却是人类已知最早的冷却方式,随着能源短缺和环境问题的日趋突出,由于其具有节能、环保、经济及改善室内空气品质等独特优势,蒸发冷却技术越来越引起广泛的关注。

蒸发冷却分为直接冷却和间接冷却,现有的间接蒸发冷却计算模型都是基于间接蒸发冷却器表面水膜完整、均匀的重要假设,但是,由于表面张力的作用,换热器表面形成的水膜远远谈不上完整、均匀,因此,换热器换热效率低下。

为了改善换热器表面水膜的均匀性,提高换热效率,黄翔教授研究了改进布水器结构型式和包覆吸水性材料的布水效果,结果表明换热器表面润湿系数增大,提高了换热器的热质交换效率。

朱冬生教授实验研究了扭曲管和管外亲水处理的水膜分布情况,研究发现能获得较好的水膜分布。

以上几种方法可以一定程度上改善换热器表面水膜均匀性,提高换热性能,但都不可避免要增加热阻,长期使用后形成的水垢必然影响包覆吸水性材料的性能,不能从根本上解决换热器表面水膜均匀性的问题。

因此,本文提出通过气-水雾化喷嘴将水雾化后喷射到换热器表面,形成均匀完整的水膜强化换热,实验研究喷嘴喷雾气水比、雾化角等重要参数,为气-水雾化喷嘴运用于间接蒸发冷却器提供基础数据。

二、实验系统及实验方法间接蒸发冷却的关键在于换热器表面水膜的均匀性和完整性,因此,喷嘴性能对换热器表面水膜状态具有决定性的影响,它受喷雾压力、喷雾流量、雾化角、喷嘴口径等参数的影响,本文用水作为喷雾液体介质,用水泵对水提升加压,提供所需的压力,用空气压缩机提供压缩空气作为气体介质,喷嘴采用气-水两相扇形喷嘴。

气动旋流雾化原油喷嘴雾化特性的实验研究摘要：随着社会的发展，人们对原油的需求量逐渐上升，这就迫切的需要实施油田节能降耗管理，提升加热炉热效率，最大限度的降低燃料单耗，加大对气动旋流雾化原油燃烧器喷嘴的研究力度。

本文基于新型内混式气动旋流雾化原油燃烧器喷嘴的结构及雾化机理，主要阐述了其雾化特定实验的装置及内容，最后对实验结果进行分析和总结，以期更好的把握气动雾化喷嘴的特性，了解其适应范围，研究装置的最佳操作工况。

关键词：空气雾化;雾化喷嘴;实验研究液体燃烧时污染物的排放量及燃料的燃烧效率取决于燃料的雾化质量，所以研究燃烧器的冷态流场试验的关键就是燃油燃烧器的雾化。

本文借助可适性相位多普勒激光测速仪对不同雾化压力下的喷嘴特性进行分析和研究，使试验研究数据更具指导意义，为相关研究提供参考。

1 喷嘴结构及雾化机理结合边际油田的实际状况，雾化方式为旋流式的新型内混式气动旋流雾化原油燃烧器喷嘴，其工作原理为：喷嘴的中心气管四周可以喷出油，同径向喷孔喷出的空气相混合，混合气体在燃烧室中不断进行摩擦、撞击，完成第一次雾化，之后以螺旋的方式从旋流喷头通道中将混合油气喷出，在炉膛内同空气进行掺混，完成第二次雾化[1]。

2 实验研究装置及内容在试验研究模拟过程中，对油由泵进行加压处理，使原油通过压力表和流量计之后达到喷嘴，之后进行空气过滤后，将其在往复式压缩机中进行压缩，利用喷嘴内管进入缓冲罐，最后使原油同处理后的空气进行充分的混合并喷出。

可适性相位多普勒激光测速仪是实验研究的重要设备，该设备取得液体流速信息的主要依据就是照射光光波同示踪粒子光波在流体中的频差，结合由运动粒子产生的不同光频信号（大于等于2个）的相位漂移，从而对粒子的不同信息进行明确，比如：粒子时空分布状况、粒子浓度、粒子大小等[2]。

利用可适性相位多普勒激光测速仪对雾化场进行测量的过程中，涉及到多项设备和仪器，包括多个操作环节，试验研究过程主要包括：（1）对测量点的坐标数据进行编制，将编制结果传输到至find软件并保存;（2）将自动坐标架、可适性相位多普勒激光测速仪开启;（3）在find软件中将设定好的文件打开;（4）将空气压缩机开启，并保证气体在缓冲罐中达到预定压力标准，将阀门缓缓打开;（5）将离心泵开启后，对泵的输出压力进行设定，将喷嘴阀门打开;（6）根据设定值对喷嘴水压、雾化气压进行调整，当喷嘴处的喷雾达到稳定状态时，完成测量工作。

燃气轮机空气雾化喷嘴工作特性研究及火焰筒头部数值模拟周兵;赵晨光;张宝诚;王立【摘要】对某燃气轮机空气雾化喷嘴的工作特性进行了试验研究,得到了该喷嘴的供油特性、喷雾锥角的变化特点和液滴尺寸及分布规律;模拟了地面中间工作状态下该喷嘴的火焰筒,计算了火焰筒中油滴的轨迹、头部的空气流场和浓度场.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2010(036)002【总页数】4页(P55-58)【关键词】空气雾化喷嘴;供油特性;雾化特性;数值模拟【作者】周兵;赵晨光;张宝诚;王立【作者单位】沈阳航空工业学院,沈阳,110136;沈阳航空工业学院,沈阳,110136;沈阳航空工业学院,沈阳,110136;中国航空动力机械研究所,湖南株洲,412002【正文语种】中文1 引言燃油喷嘴是燃气轮机燃烧室主要部件之一，功用是将燃油雾化，形成混气，保证稳定燃烧和提高燃烧效率。

燃油雾化质量、液雾蒸发和运动轨迹、燃油浓度分布对燃气轮机燃烧室各项性能指标有重大影响。

雾化质量差，浓度分布不均匀，喷雾锥角不适当等，均直接影响燃烧室和涡轮的寿命及污染物排放。

提高喷嘴设计水平、改善雾化质量是关键技术之一[1,2]。

本文所述试验是在沈阳航空学院的燃油激光综合试验系统上进行的。

重点对某燃气轮机的空气雾化喷嘴在多个工况下的雾化特性进行了试验研究和测量，并应用Fluent软件进行了火焰筒的数值模拟。

2 试验设备2.1 燃油喷嘴综合试验器试验设备主要包括燃油喷嘴试验台、相位多普勒粒子分析仪、激光多普勒测速仪系统（PDPA/LDV）、试验器计量系统、燃油供给系统、回油系统、引风系统、电机控制系统、控制台、计算机采集系统和数据处理显示系统等，如图1所示。

图1 燃油喷嘴综合试验系统2.2 试验喷嘴试验喷嘴采用某燃气轮机空气雾化喷嘴，壳体内有Ⅰ、Ⅱ2条油路，相互独立，并有各自的喷嘴体；共有3个通道，外环是雾化空气通道，内2环是燃油通道。

其结构如图2所示。

文章编号:C N23-1249(2008)06-0028-05气泡雾化喷嘴雾化性能的试验研究梁晓燕1,王绪论2(1.国电南京自动化股份有限公司脱硫部,江苏南京210013;东南大学能源与动力工程学院,江苏南京210008)摘　要:在竖直向下喷射方式下,对三种不同结构尺寸的喷嘴的雾化特性及性能进行了试验研究。

试验在常温常压下进行,液体采用水,雾化气为压缩空气,采用P I V 技术来测量雾化颗粒的平均粒径。

试验结果表明:增大气液质量流量比;增大空气注入截面积;在喷嘴的最大流量范围内,增大液体流量均可提高雾化质量。

关键词:气泡雾化;喷嘴;P I V ;气液比中图分类号:TK 263 文献标识码:ATest Stud i es On the Spray C haracter isti cs of Effer ves cen t A to m i zer sL iang X iaoya n 1,W ang Xu lun2(1.Guodian N aning Auto m atiza tion Co .L td .,N anjing 210013,China;2.College of Power and Ene r gy Engineering,S outheast University,Nanjing 210008,China )Abstra ct:The atom ization and pe r f or mance of three diff e r ent structures and sizes effervescent at om i 2zers have been studied ,at down wards injecting of the atom izer .A ll tests are ca rried out at nor m al at mos pheric p r e ssur e and temperatur e .The liquid e mp l oyed iswater and the ga s is c onstringent a ir .Mean partic le dia m eter is measured w ith P I V (Particle I maging Veloci m etr y )Technol ogy.The re 2sults show that the effect at om izati on i mp r oveswith the increasing of a ir to liquid m ass r a tio ,the area of air injec t or and inc r easing the flux of liquid w ithin the r ange of the gr eatest flux .Key wor ds:ef fervescent atom ization;a t om iz e r ;P I V;be t w een air and liquid　收稿日期　基金项目国家重点基础研究发展规划基金资助项目(G 53)　作者简介梁晓燕(),女,山东烟台人,东南大学硕士研究生。

气液同轴式雾化喷嘴外流场数值模拟与分析
郭宇
【期刊名称】《南方农机》
【年(卷),期】2024(55)11
【摘要】【目的】常规液体单相工质雾化喷嘴在外流场射流时会出现射流速度衰减快、范围变化小,湍动能波动较小等问题。

【方法】使用一种气液两相同轴喷嘴,通过在单相液体水喷嘴的周围增加空气通道,并保证液体和气体同轴,设计了两种不同结构的喷嘴,采用流体分析软件FLUENT,对气液同轴式雾化喷嘴的外流场进行数值模拟及仿真分析,并绘制了雾化喷嘴在射流场内不同位置处动压、湍动能和射流速度的云图和折线图。

【结果】a型喷嘴的射流效果较好,在不同气体进口压力下气液同轴雾化喷嘴的速度、动压和湍动能呈现规律性变化。

【结论】气液两相雾化喷嘴对速度和动压的衰减有延缓作用,其湍动能数值大,辐射范围更广,对周围空气的扰动能力更强,因此喷射效果好,对雾滴的利用率更高,对煤矿降尘有着很好的效果。

【总页数】4页(P32-35)
【作者】郭宇
【作者单位】山西电子科技学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH122;V434
【相关文献】
1.气液两相同轴式超声喷嘴内流场数值模拟研究
2.气液同轴离心式喷嘴雾化特性试验研究
3.气液同轴离心式喷嘴喷雾流场数值模拟
4.内直外旋气液同轴式喷嘴流量及雾化特性
5.气液同轴双离心式喷嘴宏观雾化特性实验研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第38卷,总第220期2020年3月,第2期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.38,Sum.No.220Mar.2020,No.2　基于马尔文法测量空气辅助雾化喷嘴雾化特性的实验研究刘海军,李银华,张　果,李光俊(中国核电工程有限公司,北京　100840)摘　要:乏燃料后处理对核能产业的持续健康发展意义重大,其中硝酸铀酰雾化喷嘴是典型的水法乏燃料后处理工艺中的关键部件。

本文以水替代硝酸铀酰作为雾化介质,基于马尔文喷雾激光粒度分析方法,测量了给定的空气辅助雾化喷嘴结构下,喷嘴在不同的空气入口压力下的雾化特性。

结果发现,在雾化喷嘴入口气体压力分别为0.3MPa、0.4MPa和0.5MPa三种情况下,雾滴从喷嘴喷射出来后成锥状发散,均能形成良好的雾化效果,随着雾化喷嘴入口气体压力的增大,索特平均直径在30~60μm的范围内逐渐减小,雾化锥角基本上都维持在35°~39°的范围内,基本变化不大。

关键词:马尔文法;喷嘴;雾化;液滴;实验研究中图分类号:TH133;TP183　文献标识码:A　文章编号:1002-6339(2020)02-0118-04Experimental Study on the Spray Performance of an Air-blastAtomizer with SpraytechLIU Hai-jun,LI Yin-hua,ZHANG Guo,LI Guang-jun(China Nuclear Power Engineering Co.,Ltd.,Beijing100840,China)Abstract:The post-treatment of spent fuel is of great significance to the sustainable and healthy devel⁃opment of the nuclear energy industry.The uranyl nitrate atomization nozzle is a key component in the typical post-treatment process of spent fuel in water-based method.In this paper,water instead of ura⁃nyl nitrate was used as the atomization medium.Based on the Malvern spray laser particle size analysis method,the atomization characteristics of the nozzle under different air inlet pressure were measured with the given air-assisted atomizing nozzle structure.It was found that when the gas pressure at the inlet of the atomizing nozzle ranges from0.3MPa to0.5MPa,the droplets were ejected from the nozzle and then diverged in a cone shape,which could form a good atomization.As the gas pressure at the inlet of the nozzle increases,the average diameter of the Sauter diameter decreases gradually in the range of30~60μm,and the atomization cone angle is maintained in the range of35°~39°,which is almost no changes. Key words:spraytech;atomizer;atomization;droplet;experimental study收稿日期　2019-12-10 修订稿日期　2019-12-28基金项目:200吨后处理厂脱销流化床系统工程验证(KY1682)作者简介:刘海军(1987~),男,硕士,高级工程师,研究方向为乏燃料后处理、核三废治理非标设备。