Die Vernebungstechnologie der Düse hat ein sehr breites Anwendungsbereich, hauptsächlich für die Vernebung flüssiger Brennstoffe, beziehungsweise aus seinem Vernebungsmechanismus, der Vernebungsmethode, der Testtechnologie für flüssigen Nebel und der numerischen Simulationstechnologie für die Vernebung von Brennstoffen wurden kurz beschrieben.
Nebulisierungstechnik umfasst fast alle Industriebereiche, wie Transport, landwirtschaftliche Produktion und das tägliche Leben der Menschen, neben der Verbrennung verschiedener Brennstoffe (Gase, flüssige und feste Brennstoffe), Nebulisierungstechnik in nicht-verbrennbaren Industrien wie katalytische Granulierung, Lebensmittelverarbeitung, Pulverbeschichtung, Pestizidspritzung und so weiter.
Theorie der Vernebungsmechanismen von Flüssigkeiten
Die sogenannte Verneblung von Flüssigkeiten bezieht sich auf den physikalischen Prozess, bei dem die Flüssigkeit unter der Wirkung von zusätzlicher Energie in der Gasumgebung in flüssigen Nebel oder andere Nebeltropfen verwandelt wird. Für seinen Nebulisierungsmechanismus gibt es bereits eine Vielzahl von Erklärungen, wie aerodynamische Störungen, Druckschockungen, Turbulenzstörungen, Luftstörungen, Grenzbedingungsmutationen usw.
1. Aerodynamische Störungen sagen, dass Castlemanzui früh aerodynamische Störungen vorgeschlagen hat, sagt er, dass aufgrund der pneumatischen Störungen zwischen dem Strahl und den Umgebungsgasen die Strahloberfläche instabile Schwankungen erzeugt. Mit zunehmender Geschwindigkeit wird die Oberflächenlänge der instabilen Welle immer kürzer, bis der Strahlstrom in Nebel verbreitet wird.
2. Druckschwingung sagt, dass Druckschwingung beobachtet wird, dass die Druckschwingung des Flüssigkeitsversorgungssystems einen gewissen Einfluss auf den Vernebungsprozess hat. Daher wird angesichts der allgemeinen Druckschwingung im Einspritzsystem eine wichtige Rolle bei der Vernebelung gespielt.
3. Turbulenzbewegung Turbulenzbewegung glaubt, dass der Strahlversprühungsprozess im Inneren der Düse stattfindet, und die Turbulenz der Flüssigkeit selbst kann eine wichtige Rolle spielen. Es wird auch angenommen, dass die radiale Partitionsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Inneren der Düse, die sich als Turbulenztröme bewegt, sofort Störungen am Düsenausgang verursacht, was zu einer Vernebelung führt.
4. Luftstörungen sagen, dass Luftstörungen eine entgegengesetzte Haltung zur Turbulenzbewegung haben, und glauben, dass die durch das Phänomen der Lochkorrosion des Ölsprühsystems verursachte große Amplitudendruckstörung die Ursache der Vernebelung ist.
5. die Grenzbedingungsmutation sagt, dass die Grenzbedingungsmutation sagt, dass die Grenzbedingungen (innere Spannung) der Flüssigkeit am Düsenausgang verändert werden; Oder der Schichtstromstrahl verlässt die Düsenwandbegrenzung, wodurch sich die Geschwindigkeitsverteilung innerhalb des Schnitts plötzlich ändert und eine Vernebelung verursacht.
Die oben genannten fünf Düsenmechanismus-Hypothesen haben Mängel und widersprechen sogar an sich. Die meisten Gelehrten, wie BraccoFV und andere, unterstützen die Behauptung von aerodynamischen Störungen. Diese Hypothese hat sich relativ vollständig entwickelt und erklärt besser die Ursache der Zerstörung der Spaltung des niedrigen Strahlstroms, so dass der hohe Strahlstrom als grundlegende Ursache der Vernebelung dienen kann. Derzeit wird die Forschung im In- und Ausland über den Mechanismus der Brennstoffeinspritzung hauptsächlich aus zwei Aspekten durchgeführt: Erstens wird die numerische Berechnungstechnik verwendet, um eine Vielzahl von hypothetischen Modellen zur numerischen Simulationsforschung aufzubauen; Auf der anderen Seite werden fortgeschrittene fotoelektrische Testtechniken verwendet, um Details des Zerstäubungsprozesses zu erfassen, um eine bestimmte oder synthetische Hypothese zu unterstützen.
Verfahren und Methoden
Durch Verdampfung bildet der flüssige Brennstoff einen kleinen, homogenen Flüssignebel, um die Kontaktfläche zwischen dem flüssigen Brennstoff und der Verbrennungsluft zu erhöhen und die Verdampfung zu fördern, wodurch der Brennstoff vollständig und effektiv verbrannt wird. Und je dünner die Vernetzung verbrennt, desto ausreichender. Normalerweise ist der Spritz-Zerstäubungsprozess des Flüssigkeitsnebels in drei Phasen unterteilt: Erstens ist die Flüssigkeitsströmungsphase im Inneren der Düse; Zweitens ist die Phase, in der die Flüssigkeit nach dem Sprühen von der Flüssigkeitssäule in Nebeltropfen geteilt wird; Drittens ist Nebeltropfen in der weiteren Zerbrechungsphase des Gases. Die zweite Phase ist wichtig und kann durch aerodynamische Störungen erklärt werden.
Es gibt auch eine Vielzahl von Flüssigkeitsverstäbungsmethoden, repräsentative sind hauptsächlich mechanische Verstäbung, Medienverstäbung und spezielle Düsenzerstäbung.
1. Mechanische Vernetzung
Mechanische Nebulisierung ist hauptsächlich durch den hohen Geschwindigkeitsstrom des Brennstoffs unter der Wirkung des Differenzdrucks erzeugt, um den Brennstoff zu verdauben, und es kann in direkte, zentrifugal und rotierende Nebulisierung unterteilt werden.
Direkt-Nebulisierung und Zentrifugal-Nebulisierung können gemeinsam als Druck-Nebulisierung bezeichnet werden. Da der Direktstrahltyp hauptsächlich auf das Einspritzen von Kraftstoff angewiesen ist, um den Zweck der Vernebung zu erreichen, sind die Anforderungen an den Öldruck relativ hoch, und je größer der Durchmesser der Düse ist, desto dicker ist die Vernebung, so kann der Durchmesser der Düse nicht zu groß sein, und der Durchflussregelungsbereich ist relativ klein. Zentrifugal Nebulisierung ist die Herstellung von Flüssigkeitsfilm durch die Zentrifugalkraft von Hochdruckflüssigkeiten, die durch die Spiralstromvorrichtung erzeugt werden, die durch Luft zerstört und verdorben wird. Zentrifugal-Zerstäbung ist besser als Direkt-Zerstäbung, aber es erfordert ebenfalls einen höheren Öldruck, so dass sie nicht geeignet sind, um hochklebrigen Brennstoff zu zerstäuben.
Die Rotationsversprühung ist im Großen und Ganzen in zwei Kategorien unterteilt: Rotationskörper und Rotationsdüse, während die Rotationskörper wiederum in Rotationskörper und Rotationsscheibe 8 unterteilt ist. Rotationsbeschleusung ist das Sprühen von Kraftstoff in die Vorderseite des kegelförmigen Rotationsbeschleuses, das mit einer hohen Drehgeschwindigkeit drehenden Rotationsbeschleuses Kraftstoff in eine dünne Folie ausbreitet und durch eine Kombination von "Zentrifugalsprühen" und "Geschwindigkeitssprühen" den Kraftstoff versprüht. Im Inland wird es hauptsächlich in Industrieöfen und Kesseln verwendet. In ähnlicher Weise ist die Rotationsscheibe-Nebulisierung die Abhängigkeit von einer hohen Geschwindigkeit drehenden Scheibe zur Nebulisierung des Brennstoffs, die derzeit hauptsächlich im Bereich der Sprühtrocknung verwendet wird. Die Zentrifugalschüttelplatte, die auf dem Brechbrenner einer kleinen Gasturbine verwendet wird, ist eine typische Rotationsdüse-Zerstäbung, die Zerstäbungsmasse ist hauptsächlich die große Zentrifugalkraft, die durch die hohe Drehzahl des Brennstoffs erzeugt wird, die einen äquivalenten Druck hat, so dass die Radialgeschwindigkeit des Brennstoffs besonders hoch ist.
2. Medienbeschmolzung
Medienbeschmolzung kann je nach Medien in Dampfverschmolzung, Luftverschmolzung unterteilt werden, je nach Verschmolzungsart in pneumatische Verschmolzung und Blasenverschmolzung unterteilt werden.
Pneumatische Nebulisierung hängt von einem gewissen Druckgas (Druckluft oder Dampf) ab, um einen hohen Geschwindigkeitsstrom zu bilden, so dass eine hohe relative Geschwindigkeit zwischen Gas und Kraftstoff entsteht, um den Zweck der Nebulisierung zu erreichen. Der Vorteil besteht darin, dass eine gute Verdampfung bei niedrigem Öldruck erzielt werden kann, dass eine hohe Verdampfungsqualität bei der Verwendung von hochviskosem Kraftstoff immer noch erzielt werden kann und dass die Arbeitsbedingungen in einem größeren Bereich angepasst werden können.
Blasennebulisierung ist eine neue Form der pneumatischen Nebelspritzung, die Anfang der 1980er Jahre von A.H. Lefebvre9 vorgeschlagen wurde, die Druckluft auf eine geeignete Weise in die Flüssigkeit einzuspritzen und beide einen stabilen blasenförmigen zweiphasigen Fluss innerhalb des Düsengemischkammers zu bilden, der in einer sehr kurzen Entfernung von der Düsenausgabe aufgrund der drastischen Veränderungen des Druckunterschieds zwischen den Blasen und der Außenblase stark expandiert, bis er bricht, wodurch die umliegende Flüssigkeitsfilm weiter zu feineren Flüssigkeitsnebelpartikeln zerbricht wird. Aufgrund des geringen Gasverbrauchs der Blasenverdampfung, der hohen Verdampfungsqualität und der Verdampfungswirkung, die im Wesentlichen nicht vom Ausflugsdurchmesser beeinflusst wird, ist sie für schwere Verdampfungen, Schlacköle und andere flüssige Brennstoffe mit hoher Viskosität geeignet.
3. Spezielle Düsenzerspritzung
Spezielle Düsen verwenden in der Regel Ultraschall, elektromagnetische Felder, elektrostatische Wirkung und andere Prinzipien zur Verzarbung.
Ultraschall-Nebulisierung ist auch bekannt als Ultraschall-Oszillationsnebulisierung, seine Nebulisierung Mechanismus ist relativ komplex, die betroffenen Personen glauben, dass das Prinzip der Ultraschall-Nebulisierung ist: Ultraschall-Luftstrom in die Resonanzkammer produziert hochfrequente Druckwellen, die Welle auf die Flüssigkeitsoberfläche führt zu Vibrationen, die Ultraschall erzeugen, die durch die Vibrationsamplitude verursachte Welle Tropfen von der Oberfläche trennen und zerbrechen, mit der Erhöhung der Ultraschallfrequenz Nebulisierungstropfen werden immer dünner, in der Regel unter der Wirkung der Vibrationsfrequenz der Ultraschall kann ein paar Mikrometer Kraftstoff Nebeltropfen erhalten werden. Da die Verneblungseigenschaften der Ultraschall im Allgemeinen besser sind als andere Verneblungsmethoden, sind die Verneblungstropfen kleiner (unter 100 m), die Gleichmäßigkeit der Nebeltröpfe ist auch besser, der Gleichmäßigkeitsindex der Größenverteilung beträgt 2, so dass es leicht ist, eine geringe Sauerstoffverbrennung zu erreichen und somit die Emissionen von Stickstoff-Sauerstoff-Schadstoffen im Rauchgas zu reduzieren.
Elektrostatische Vernetzung wird hauptsächlich bei der Vernetzung von Beschichtungen angewendet. Bei der elektrostatischen Sprühung werden aufgrund der Wirkung des Hochspannungsstatischen Feldes die Lacktropfen in kleine Partikel aufgeteilt, wodurch die Lack verdampft wird. Elektrostatische Vernetzung wird in Beschichtungsvernetzungsgeräten immer in Kombination mit anderen Vernetzungsmethoden verwendet.
Bei Flüssigkeitsversprühungen muss für den Test der Nebeltropfengruppe im Flussfeld nicht nur ihre Größenverteilung gemessen werden, sondern auch ihre räumliche Verteilung, Geschwindigkeit usw. Daher ist es ratsam, eine Methode zu verwenden, die nicht interferiert mit den Strömungs- und Sprühfeldern, um die Eigenschaften der Nebeltropfengruppen in der Bewegung direkt zu messen. Bei der Methode der nicht-interferenten Messung von Objekten ist die optische Methode weit verbreitet. Mit der raschen Entwicklung und der breiten Anwendung von Laser-, Mikroelektronik- und Computertechnologien haben viele neue optische Testtechnologien entwickelt, wie z. B. Laser-Holographie-Nebeltechnologie, Laser-Streuung-Nebeltechnologie, Laser-Phase-Doppler-Nebeltechnologie und andere berührungsfreie Messmethoden, die keine Störung des Flussfeldes, der Zeit und der räumlichen Auflösung haben.