噴嘴結(jié)構(gòu)及噴射條件對內(nèi)混式空氣霧化性能影響試驗研究.pdf

1、空氣霧化噴嘴借助高速空氣或蒸汽促進射流的碎裂和霧化，提高了霧化質(zhì)量，近年來被廣泛應用于內(nèi)燃機和工業(yè)燃燒等方面。內(nèi)混式空氣霧化噴嘴因其耗氣率低、加工制造要求不高和不易堵塞等優(yōu)點應用更為廣泛，研究此類噴嘴的霧化特性具有重要的意義。本文采用試驗方法，研究噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)與噴射條件對內(nèi)混式空氣霧化噴嘴霧化特性的影響，試驗中通過馬爾文激光粒度分析儀測量噴霧微觀特性，采用高分辨率數(shù)碼單反相機測量噴霧宏觀特性。
　　試驗中用水和空氣來做基礎研究，主

2、要研究噴嘴的出口直徑、入口圓角和噴孔內(nèi)壁表面粗糙度，以及水流量和氣路壓力對內(nèi)混式空氣霧化性能的影響，重點分析粒子索特平均直徑（SMD）沿噴嘴出口軸向距離的變化規(guī)律、液滴尺寸數(shù)目分布以及噴霧錐角大小，另外對液滴 SMD、特征直徑以及液滴尺寸發(fā)散的穩(wěn)定性進行了分析，同時研究了各因素對噴嘴耗氣量的影響。由試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
　?。?）結(jié)構(gòu)參數(shù)影響方面，當噴孔內(nèi)壁表面粗糙度為0.8時，出口直徑對SMD有明顯影響，而內(nèi)壁表面粗糙度為3.2時，出

3、口直徑變化對SMD影響不明顯；隨著噴嘴入口圓角的增大粒子SMD減??；隨著噴孔內(nèi)壁表面粗糙度的增大SMD減小。結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對粒子尺寸數(shù)目分布影響較大，且因為大粒子的影響，SMD較小的情況不一定小粒子數(shù)目比較高。
　　（2）噴射參數(shù)影響方面，SMD隨著水流量的增大而變大，隨著氣路壓力的升高而變小。噴射參數(shù)改變時，大部分噴嘴在粒子尺寸數(shù)目分布變化SMD一致，小粒子數(shù)目比例較高時SMD較小，但是個別結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下的噴嘴，因為大粒子影響，不

4、是粒子尺寸數(shù)目分布小粒子數(shù)目比例越高時SMD越小。
　?。?）噴嘴結(jié)構(gòu)和噴射條件改變時，噴霧錐角變化不大，規(guī)律不明顯。
　　（4）內(nèi)混式空氣霧化噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)不變時，平均直徑和特征直徑在時間上的穩(wěn)定性變化為：D32的穩(wěn)定性最好，D0.5次之，D0.9穩(wěn)定性最差。
　?。?）噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)不變時，水流量改變基本不影響耗氣量，氣路壓力增大時耗氣量增多。噴射條件不變，出口直徑小耗氣量較少；噴孔內(nèi)壁表面越光滑耗氣量越少；而入口圓角