超细雾化喷嘴设计思路与实验

写在实验之前的话

喷嘴在燃烧工程领域、化学工业以及航空航天领域中被大量的使用，而在化学工业应用中对喷嘴的需求最为频繁。比如常用的喷雾干燥器中就应用了空气雾化喷嘴、直射式喷嘴以及离心机械雾化喷嘴，其中以空气雾化应用最为广泛。

一直以来，不论是燃烧工程还是化学工业应用的雾化喷嘴大多数以大流量喷嘴为主，工作于粗的雾化粒度条件下。而对于最近正在研制的新型表面改性机械设备而言，却需要雾化牲度小于10微米并以超细状态喷出。

无论是公司还是国外企业，在超细空气雾化喷嘴的设计上，还是以经验、试验为主。理论上，运用超音速气流雾化是实现超细雾化喷嘴的理想方法，但迄今为止，这类喷嘴尚无一套科学的理论计算方法。下面我们采用内混式空气雾化喷嘴和三流路气一液一气临界空气雾化喷嘴进行超细雾化喷嘴的实验。内混式空气雾化喷嘴内流路为液路，外流路为音速雾化气路，三流路气一液一气临界空气雾化喷嘴中间流路为液路，内流路为一次亚音速气路，外流路为超音速二次雾化气路。

超细雾化喷嘴实验装置与实验原理

超细雾化喷嘴实验系统分为水路、气路、喷嘴实验枪体、液雾测试系统4部分。雾化的粒度分布用2200型马尔文激光粒度仪测定，对粒度分布采用R一尺分布，当采用尺一只分布时，计算机可以将原始数据拟台，直接给出分布方程中的X和N两个参数。实验系统在进行内混式空气雾化喷嘴实验时，只开外气路和液路在进行三流路临界空气雾化喷嘴实验时，内外气路及液路同时参与工作。

超细雾化喷嘴实验过程

内混式空气雾化喷嘴实验

根据现有的资料分析，对空气雾化喷嘴而言，影响雾化细度的主要因素是气流速度。因此，本实验主要从气孔直径、气孔数目、气液比、气压4个方面进行实验分析。实验条件：喷嘴出口直径2.5mm，喷嘴液孔直径1.0mm，气液交角60度喷液量30kg/h。