可调式喷嘴雾化液滴粒径分布预测

喷嘴雾化特性及脱硫废水蒸发数值模拟周正;吴畏;郑昕;谷沁洋;金保昇【期刊名称】《化工进展》【年(卷),期】2018(37)1【摘要】利用相位多普勒粒度分析仪(PDA)实验台测量了双流体喷嘴出口速度与粒径分布,利用得到的速度与粒径数据对江苏某生物质电厂进行小水量脱硫废水蒸发的数值模拟,着重研究了液滴粒径以及烟气中水蒸气的体积分数对液滴蒸发过程的影响.PDA 实验结果表明,该双流体喷嘴在特定气液比条件下出口粒径均小于100μm.应用离散相模型与随机轨道模型,利用Rosin-Rammler分布模拟喷雾液滴分布范围(0~100μm).模拟结果表明,粒径低于100μm 的液滴能够完全蒸发,液滴粒径越小,完全蒸发时间越短,液滴经历的平稳吸热时间越短.随着粒径的增加,液滴完全蒸发时间增幅变大.随着烟气中水蒸气体积分数增加,液滴蒸发速率变缓,液滴开始蒸发的时间延长,且体积分数越大,出口未蒸发完全的液滴直径越大,但出口液滴粒径增大的幅度在减小.%PDA was used to measure the velocity and diameter distribution of two-fluid spray nozzle. Experimental data of velocity and droplet diameter were applied to simulate the desulfurization waste evaporation in one biomass power plant in Jiangsu. Simulation was focused on the droplet diameter and water vapor volume fraction in flue gas which affected the evaporation progress. Results of PDA experiments showed the diameter of two-fluid spray nozzle under special gas-liquid ratio was less than 100μm. Discrete phase model,stocha stic trajectory model,and Rosin-Rammler distribution was used to simulate thedistribution of spray around(0—100μm). The simulation showed that with the diameter of droplet getting smaller, the complete evaporation time of droplet became shorter and the steady heat absorption time of droplet got shorter. Furthermore, the bigger particle diameter was,the larger complete evaporation time increment of droplet. In terms of water vapor,with its volume fraction in flue gas getting larger,the speed of evaporation slowed down,and the starting of droplet delayed. In addition,the greater the volume fraction was,the larger Sauter mean diameter at exit,but amplitude of increasing in diameter was reduced.【总页数】7页(P32-38)【作者】周正;吴畏;郑昕;谷沁洋;金保昇【作者单位】东南大学能源与环境学院,能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏南京210096;东南大学能源与环境学院,能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏南京210096;东南大学能源与环境学院,能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏南京210096;东南大学能源与环境学院,能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏南京210096;东南大学能源与环境学院,能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏南京210096【正文语种】中文【中图分类】X773【相关文献】1.脱硫废水旁路塔雾化蒸发数值模拟 [J], 佘晓利;潘卫国;王程瑶;倪迎春;秦岭2.脱硫废水烟气蒸发技术中的数值模拟研究现状与发展 [J], 张富峰; 刘道宽; 曲保忠; 余子炎; 武凯; 马双忱3.电厂脱硫废水蒸发处理技术的数值模拟研究 [J], 金宏伟;陈彪;杨景焜;陈雨帆;张光学;祁志福4.热风分布器结构对脱硫废水旋转喷雾蒸发特性影响的数值模拟 [J], 李飞;陈海杰;孙宗康;谷小兵;白玉勇;高飞;杨林军5.350 MW机组脱硫废水旁路烟道蒸发改造数值模拟分析 [J], 叶兴联;苏寅彪;安希忠;王帅;张楚城因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

细雾喷嘴射流特性分析及雾滴分布特性研究摘要：首先对喷嘴外部射流的特性进行了理论分析，用边界层微分方程求出了其速度分布的积分解，绘制了喷嘴外部射流的轴向速度分布图。

然后通过实验得到了TF6喷嘴的雾化粒子各平均直径随压力变化的规律。

关键词：细雾喷嘴射流特性速度分布粒子分布特性0.引言压力式细密雾化喷嘴是一种使液体雾化的重要装置，在很多领域都有广泛的应用。

它不仅被广泛地应用于抑制火灾的蔓延、空气的热湿处理之中，而且在液体燃料的雾化燃烧、工艺清洗、除尘控制以及杀虫剂的喷洒等方面也有着广泛的应用。

与一般的雾化喷嘴相比，压力式细雾喷嘴能提供细密的水雾，具有独特的优点。

近几年许多学者对喷嘴的射流特性及雾滴粒子分布等情况进行了相关的研究。

其中，文[1]对高压细水雾灭火喷嘴的射流特性进行了理论分析，对索太尔平均直径随压力的变化关系进行了相关的研究。

文[2]主要对气液两相压力对雾化粒子尺寸的影响进行了实验研究，同时对单相喷嘴雾化的效果也进行了一定的研究。

文[3]对气动旋流雾化原油喷嘴的索太尔平均直径随压力的变化关系进行了相关研究。

文[4]对双路离心式喷嘴的索太尔平均直径随压力的变化关系进行了研究。

这些研究多数是针对气动喷嘴的雾化效果展开的，而有关以雾化水为主要目的的直接压力式细雾喷嘴的雾化特性的研究还比较少。

因此，对压力式细雾喷嘴的射流特性进行理论分析，对它的雾滴分布情况进行实验研究，不仅具有重要的理论意义，而且具有较强的现实意义。

1.射流特性分析水从喷嘴喷出后其流动的外部结构是典型的圆形紊动射流。

其流动的外部结构如图1所示。

其中，未受到外界空气卷吸影响而保持原来出口流速的中心部分称为核心区（图中的ACB区），之后的部分称为发展区。

从出口至核心区末端的部分为起始段，紊动充分发展以后的部分为主体段。

起始段与主体段之间为过渡段，过渡段较短，在分析中为简化起见将这一段忽略。

喷雾系统的工作段主要在主体段，因此外部雾化特性分析主要针对主体段。

雾滴谱仪数据
雾滴谱仪是一种用于测量雾滴大小分布的仪器，其数据可以提供关于雾的物理特性和形成过程的信息。

以下是一些关于雾滴谱仪数据的一般描述：
1. 雾滴尺寸分布：雾滴谱仪可以测量雾中液滴的尺寸范围和分布情况。

通常以粒径（直径）作为衡量雾滴大小的参数，数据可以表示为不同粒径范围内雾滴的数量或体积百分比。

2. 粒径分布曲线：通过雾滴谱仪数据可以绘制出雾滴的粒径分布曲线。

该曲线显示了不同粒径的雾滴在整个雾滴群体中所占的比例，帮助分析雾的类型、浓度和起源。

3. 平均粒径和中值粒径：雾滴谱仪数据可以计算出雾的平均粒径和中值粒径。

平均粒径是所有雾滴粒径的平均值，而中值粒径是将雾滴按粒径大小排序后，中间位置的雾滴粒径。

4. 雾滴浓度：除了粒径信息外，雾滴谱仪还可以提供雾中雾滴的浓度数据。

这可以表示为单位体积内雾滴的数量或体积。

5. 时间分辨率：一些雾滴谱仪可以实时或高时间分辨率地测量雾滴谱，提供关于雾的动态变化和演变的信息。

这些数据对于研究雾的形成机制、气候影响、空气质量以及交通和航空安全等领域都非常重要。

通过分析雾滴谱仪数据，可以深入了解雾的特性，评估其对环境和人类活动的影响，并开发相应的应对策略。

需要注意的是，具体的雾滴谱仪数据格式和内容可能因仪器类型和研究需求而有所差异。

喷嘴雾化研究进展报告
喷嘴雾化技术是一种常用的液体分散技术，具有广泛的应用领域，包括化工、医药、农业等。

近年来，随着科技的进步和工艺的改进，喷嘴雾化技术在研究和应用中取得了一系列进展。

首先，喷嘴雾化技术的改进使得其在液体分散方面具有更高的效率和精确性。

传统喷嘴雾化技术的缺陷之一是喷雾颗粒粒径分布范围较大，但现在已经有了一系列新型的雾化喷嘴，如旋涡撞击雾化器、均质增压雾化器等，它们能够实现更细小、更均匀的颗粒分布，提高了雾化效率和产品质量。

其次，喷嘴雾化技术的研究应用正在逐渐拓展到新领域。

除了传统的粒子形成和液体分散方面，喷嘴雾化技术在仿生学、纳米材料制备、燃烧喷射等领域的研究中也发挥了重要的作用。

例如，在生物医药领域，喷嘴雾化技术被应用于肺部给药，通过控制雾化粒子的大小和形态，提高药物的吸收和疗效；在纳米材料制备方面，喷嘴雾化技术能够制备出较为均匀的纳米团簇，为纳米材料的制备和应用提供了新的方法和思路。

此外，近年来，喷嘴雾化技术与其他技术的结合也取得了一些有意义的进展。

例如，利用超声波辅助喷嘴雾化技术，可以实现对液体的预处理和后处理，提高雾化效果；利用电场作用加强喷嘴雾化，可以调控雾化颗粒的电荷和分布等。

总的来说，喷嘴雾化技术在研究和应用中取得了许多进展，包括雾化效率和精确性的提高、应用领域的拓展以及与其他技术的结合等。

这些进展为喷嘴雾化技术的进一步发展和应用提供
了新的思路和方法，有助于推动相关领域的科学研究和工程实践。

柴油、甲醇和水三相乳化液粒径分布预测模型及实验验证王武强;吴东垠;程亮;严俊杰【摘要】为了研究柴油、甲醇和水三相乳化液在不同启喷压力下的雾化特性,采用最大熵原理和实验相结合的方法分析了喷嘴启喷压力、乳化液配比和乳化剂等对其雾化粒径分布的影响.通过最大熵原理推导了三相乳化液雾化的概率密度函数,建立了三相乳化液的体积积分分布和累积体积分布理论模型,并与实验值进行了比较验证.研究表明:基于最大熵原理确定的理论模型和实际分布趋势基本一致,随着喷嘴启喷压力的增大,Sauter平均直径随之减小,大液滴份额减少,小液滴份额增加,峰值朝粒径较小的方向移动,并且采用较小分散相含量和亲油性较弱乳化剂的乳化液雾化效果相对较好;雾化后的液滴直径主要分布在10～60μm之间,峰值在30 μm左右,峰值附近理论值与实验值的相对误差最大,理论值分布较为集中,实验值分布较为分散;在累积体积分布中,随着启喷压力的增大,累积分布曲线变陡,累积体积理论值较实验值更快到达100％.【期刊名称】《西安交通大学学报》【年(卷),期】2016(050)005【总页数】7页(P65-71)【关键词】最大熵原理;乳化液;启喷压力;体积分布【作者】王武强;吴东垠;程亮;严俊杰【作者单位】西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安;西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安;西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安;中国新时代国际工程公司,710018,西安;西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安【正文语种】中文【中图分类】TK464随着经济的高速发展,世界能源消耗不断增加,能源短缺与环境污染问题日益严重,已成为制约各国经济发展的主要因素,寻找替代燃料、提高能源的利用率已成为近年来研究的主要方向。

柴油掺水乳化及微乳化技术具有节能、燃烧效率高、明显减少尾气污染等优点[1],在不改变现有内燃机供油系统的基础上,柴油掺水乳化液作为替代燃料已经引起学者们的研究兴趣[2-4]。

1植物保护机械雾化器雾滴粒径谱测量与分类1范围本文件规定了对植物保护用喷雾机/器的雾滴粒径谱进行分级的程序。

为测定雾滴粒径谱的类别提供了参照系统。

根据其功能原理和特定设置，雾滴粒径测量系统可能会得出不同的结果。

本文件给出了一种将测量的雾滴粒径谱与参照谱进行比较的方法，并实现了不同测量系统获得的雾滴粒径谱之间的相对比较。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

【建议均引用新国标】ISO 5681植物保护机械词汇（Equipment for crop protection —Vocabulary ）注：GB/T 20085-2020植物保护机械词汇ISO 5682-1植物保护机械喷雾设备第1部分：喷雾机喷头试验方法（Equipment for crop pr otection —Spraying equipment —Part 1:Test methods for sprayer nozzles ）注：GB/T 20183.1-植物保护机械喷雾设备第1部分：喷雾机喷头试验方法3术语和定义雾滴粒径等级droplet size class两个参照雾滴粒径谱之间的范围。

【理由见：第5章及表1】3.ISO 5681界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

ISO 和IEC 保持使用以下地址的标准化的术语数据库：ISO 在线浏览平台（ISO Online browsing platform ）IEC 国际电工词汇（IEC Electropedia:）3.12参照雾滴粒径谱reference droplet size spectrum划定两个雾滴粒径等级（3.1）之间界限的雾滴粒径谱，通过参照喷嘴/压力组合喷洒清洁过滤水测量获得。

【理由见：5分类及表1】3.3雾滴体积分数直径droplet volume fractionD v0.x小于某一雾滴粒径的雾滴体积之和占喷雾体积量的0.x ，该粒径为雾滴体积0.x 分数直径。

精确的液滴尺寸数据在雾化喷嘴的使用中十分重要，尤其是在烟气冷却、气体调质、消防灭火、喷雾干燥等工业领域。

液滴颗粒度是指构成喷嘴喷雾形状的喷雾液滴的大小。

在一次喷雾中，液滴的大小是不尽相同的，液滴颗粒尺寸的范围也就是颗粒度分布。

颗粒度分布取决于喷雾形状，不同喷雾形状产生的颗粒度分布可能大相径庭。

雾化喷嘴产生的液滴颗粒往往是最精细的。

液体性质、喷嘴流量、喷射压力和喷雾角度都会对液滴的大小产生影响。

喷雾压力较低时产生较大的液滴，而喷雾压力较高时产生较小的液滴。

在同一种喷雾类型中，最小流量的喷嘴产生最细的喷雾液滴，最大流量的喷嘴则产生最粗的喷雾液滴。

液滴尺寸术语：对于了解液滴大小来讲，不同的术语常常导致偏差或者困惑。

为了准确的对比两个喷嘴液滴大小的差别，有必要采取统一的衡量单位。

液滴大小通常用微米（μm）来表示。

以下是常见的描述方法和它们的定义。

体积中位数直径(VMD)（也可描述为Dv0.5）和质量中位数直径（MMD）：一种以螺旋喷嘴喷雾液体的体积来测算液滴大小的方法。

在一次喷雾中，将全部液滴的体积按大小排序，按顺序将各液滴体积进行累加，当累加至某一个液滴其累加值等于全部液滴总体积的一半时，该液滴的直径就是体积中位数直径。

邵特平均直径（SMD）也可以表示为D32：一种以喷雾产生的表面面积来测算喷雾精细度的方法。

邵特平均直径是一颗液滴的直径，该液滴的体积与表面积之比和所有液滴的总体积与总表面积之比相等。

数目中位数直径(NMD)也可以表示为DN0.5：一种以喷雾中液滴数量测算液滴大小的方法。

这表明从数目上讲，50％液滴小于中位数直径，另50%液滴大于中位数直径。

雾化喷头是一种利用压缩气体将液体（净化剂或脱硫剂）充分雾化的新型二流体雾化喷头，在0.1 ～0.MP 压力下，雾化颗粒粒径为5 ～20 微米，T 型二流体雾化喷头安装方便（可以和任何设备配套），用途广泛。

①技术特点独特的雾化喷嘴技术，将雾化技术巧妙地应用于空气净化领域。

吸入溶液雾滴粒径分布测试随着科技的不断发展，吸入溶液雾滴技术在医疗、药物输送和疾病治疗领域得到广泛应用。

为了对吸入溶液雾滴的性质进行准确评估和分析，研究人员经常进行雾滴粒径分布的测试。

本文将介绍吸入溶液雾滴粒径分布测试的相关内容。

一、雾滴粒径分布的意义吸入溶液雾滴粒径分布测试的主要目的是了解吸入设备产生的雾化颗粒的大小分布范围。

雾化颗粒的粒径分布对于药物雾化喷雾器的设计和性能评估至关重要。

较大的颗粒容易堵塞气道，而较小的颗粒可能不能到达目标部位，影响治疗效果。

因此，通过测量雾滴粒径分布，可以帮助医学研究人员评估设备的性能，优化雾化喷雾器的设计，并提高治疗的效果和安全性。

二、雾滴粒径分布测试方法1. 光散射法光散射法是一种常用的测量雾滴粒径分布的方法。

该方法基于散射光与细小颗粒之间的相互作用。

在实际操作中，可以使用激光粒度仪来测量散射光的强度和散射角度，从而获得雾滴粒径的分布情况。

光散射法具有操作简便、快速精准等特点，广泛应用于吸入溶液雾滴粒径分布的测试研究。

2. 雾化效率测量法雾化效率测量法是通过将吸入设备与口腔模型相连接，模拟真实使用环境，然后收集喷雾产生的雾滴，并对其粒径进行测试。

这种方法可以直接测量到达口腔的雾化颗粒的粒径分布，更加贴近实际使用情况。

通过与实际使用情况相结合，雾化效率测量法可以更准确地评估吸入设备的性能。

三、雾滴粒径分布测试的应用领域吸入溶液雾滴粒径分布测试的应用领域广泛，主要集中在以下几个方面：1. 呼吸治疗呼吸治疗是吸入溶液雾滴技术的主要应用之一。

通过测量雾滴粒径分布，可以评估不同呼吸治疗设备的性能，确保治疗效果达到预期。

2. 药物输送吸入溶液雾滴技术在药物输送中起到关键作用。

通过测试雾滴粒径分布，可以评估药物在雾滴中的分布情况，判断药物的释放速度和吸收效果，从而优化药物输送系统的设计。

3. 疾病治疗雾滴粒径分布的测试对于疾病治疗也具有重要意义。

特定大小的雾滴能够更好地输送到疾病部位，提高治疗效果。

最理想雾粒直径答案：最理想的雾粒直径取决于具体应用，例如，在空间喷雾灭蚊或对较大个体的蝇类进行喷雾时，最佳的雾滴粒径为10~20μm，而对于氧气雾化吸入治疗，理想的雾化颗粒直径应在2~4μm。

然而，也有观点认为最理想的雾粒直径在1~5μm，这个范围内的颗粒直径越小越好，适用于多种应用场景，如药物沉积和雾化吸入治疗。

综合来看，对于不同的应用需求，最理想的雾粒直径有所不同。

在选择雾粒直径时，应考虑具体应用的需求和目标。

题目：雾化吸入最理想的雾粒直径是（）A.1-2μmB.2-5μmC.5-10 μmD.10-100μmE.答案：B扩展：空间喷雾技术：原理是喷洒形成能够在空中悬浮的气雾（或气溶胶），当媒介昆虫在气雾中飞行并与含杀虫剂有效成分的雾滴撞击时而被击倒或杀灭。

雾粒要求：空间喷雾灭蚊的最佳雾滴粒径为10–20μm，对较大个体的蝇类来说，喷雾的最佳粒径是30μm。

当液滴直径大于30μm时，在空中悬浮的时间过短而效果不好；当液滴直径小于5μm时，液滴会受到飞行的昆虫造成空气湍流的影响而不容易接触到飞行昆虫。

空间喷洒的雾滴应在10-30μm的范围内，这样即使存在一定程度的挥发或经过一定时间后，雾滴仍保持较优化的空气悬浮时间和媒介杀灭率。

对既定容积的杀虫剂稀释液，较小的雾滴粒径意味着更多的雾滴数目。

如果喷雾粒径为20μm（雾滴体积 4.2 微微升），1毫升杀虫剂将产生有2.39亿个雾滴，粒径为100μm时（534 微微升），将产生191万个雾滴。

增加的液滴数量将大大增加单位体积空间内的雾滴密度，从而大大增加了杀虫剂接触媒介的机会，杀灭效果显著上升。

雾化吸入疗法是应用雾化吸入装置，使药液形成粒径0.01-10μm的气溶胶微粒，被吸入并沉积于气道和肺部，发挥治疗作用。

雾化颗粒直径对药物沉积位置有直接影响，有效雾化颗粒直径应在0.5-10μm。

其中粒径5-10 μm的雾粒主要沉积于口咽部，粒径3-5 μm的雾粒主要沉积于肺部，粒径<3 μm的雾粒50-60%沉积于肺泡。