在轴向气流作用下液体轴对称抛撒二次破碎的实验研究

添加人：admin 发布时间：2015/11/13 11:51:23 来源：中国破碎机网

　　的为一台大激波管和一台小激波管组成的的压力传感器时，压力传感器产生一个电脉冲信号，此信号经电荷放大器放大，再经过适当的延时，触发电破膜装置。此后，的测量光路。He-Ne激光器产生单色平行光束（波长6328m），经扩束镜，光束截面扩大，再经过一个凸透镜，会聚于准直光阑孔，自光阑孔发出的光，经过准直透镜，得到平行光束，光束经过抛撒区，发生散射后，再经过一个凸透镜（焦距为198Ctam），会聚于由感光元件做成的采集器上，光电采集器由传感器触发，采集到的数据经处理后可以得到表征颗粒尺寸大小及分布的参数，从而得出Sauter平均直径。
　　SMD测量光路示意3光电米集器表1的工况一相比有所减小。分析认为，这种差别的产生可能是由液体颗粒在两种工况下通过相同距离所需要的时间~的差异所导致的。在工况一的条件下U /s液体颗粒从81am处运动到95am处需要的时间约为5ms而工况二的U /s通过相同距离仅需要3ms因此，工况一所产生的颗粒群得到了较长时间的挥发，导致其所包含的较小直径的颗粒相对较少，SMD的数值明显增加。而工况二的挥发时间短，一些较小颗粒还没有消失，因此SMD的变化非常有限。
　　观察和工况三在三个测量位置的SMD平均值分别为62um，64m和66m工况四在3个测量位置的SMD平均值分别为55，um，56和58Mm，可见这两种工况下SMD随L的增大而上升的幅度非常有限。其原因是由干相比与前两种工况，喷射压力Pd从。
　　65MPa降低为0 31同一工况、不同位置的雾化场SMD变化曲线二I实验力学的降低导致液体二次破碎的效果大大减弱，二次破碎初期SMD的数值相对较大，雾化场基本不包含直径较小的颗粒，因此酒精的挥发性对其SMD随测量位置的变化影响也很小。
　　32同一位置、不同工况的雾化场SMD变化曲线321相同气流速度，不同喷射压力的SMD曲线分析分析工况一和工况三具有相同的轴向气流速度和不同的喷射压力。工况一的喷射压力Pd= 065MPa而工况三的喷射压力Pd=0 35MPa可以看出，由于喷射压力的提高，液体轴对称抛撒的出口速度也得到了提高，从而增强了二次破碎初期液滴的破碎效果。因此，在81<m处，工况一的SMD平均值约为49um要小于工况三的62Mm.与不同的是，中工况一和工况三的SMD平均值基本相同，分别为67m和64um.这种现象的产生也是由酒精的挥发所导致的。由于工况一的破碎效果较好，其雾化场所包含的小颗粒较多，而这些直径低于某固定值的小颗粒无法到达95cm的观测位置，因此，由挥发导致的SMD的增加也要高于工况三。这种增加值的不同导致上述情况的发生。
　　分析我们可以看出，由于测量距离的增大，由挥发导致工况一的SMD的增大更加显著。工况一的SMD平均值已经增加到87，um，而工况三为66um基本没有变化。因此，在测量距离为109cm时，工况一的SMD要大于工况三，这和85am处的结果是完全相反的。
　　同样，对~中工况二和工况四的SMD曲线对比分析，我们也可以得出上述结论。
　　22相同喷射压九不同气流速度的SMD曲线分析分析工况一和工况二具有相同的喷射压力Pd和不同的轴向气流速度U工况一的气流速度U= 3Cm/s而工况二的气流速度U=54m/s由于U的提高，导致了Weber数的上升，原本在低速气流下无法破碎的较大颗粒，在较高速度的气流中进一步破碎。这样，雾化场中大颗粒的数量大大减小。因此工况二的破碎效果要优于工况一，两种工况下SMD的平均值分别为45m和491.同理，由于工况四的轴向气流速度大于工况三，因此工况四的破碎效果优于工况三，SMD平均值分别为55m和62Mm.分析和中工况一和工况二，工况三和工况四的SMD曲线，我们同样可以得出，二次破碎后雾化场的SMD随着U的提高而减小。
　　图杨磊等：在轴向气流作用下液体轴对称抛撒二次破碎的实验研究4结论本文通过对轴向气流作用下液体轴对称抛撒的远场研究，在分别改变液体轴对称抛撒的驱动压力和轴向气流速度的条件下，测量了在三个不同位置处四种实验工况下SMD随时间变化的曲线，获得了一些有价值的实验数据，通过分析得到如下结论：（1）新的实验装置能够在实验室条件下实现轴向气流作用下液体轴对称抛撒的研究，适合对该条件下液体轴对称抛撒的二次破碎雾化场的SMD进行测量。
　　（2）在同一工况下，雾化场SMD随着测量位置与喷口距离的增加而变大。增大的幅度跟二次破碎初期的SMD大小有关，破碎初期SMD较小的条件下增加幅度较大。
　　喷射压力的提高引起液体抛撒的出口速度也得到了增加，从而增强了液体二次破碎的效果，降低了二次破碎初期雾化场的SMD.（4）轴向气流速度的提高导致Weber数的增大，二次破碎的效果也得到了增强，同样可以减小二次破碎初期雾化场的SMD.由于该实验中的实验液体是挥发性很强的无水乙醇，初步分析认为，乙醇的挥发效应对其二次破碎后雾化场的SMD分布有着相当大的影响。但由于乙醇的挥发是在较短时间内的高速运动气流中进行的，目前尚未找到合适的实验手段对其进行定量分析。因此，液体的挥发效应对雾化场SMD分布的影响有待我们进一步研究探讨。