气泡雾化喷嘴的试验研究

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1、万方数据气擅雾留劈剃多钟嚣够窑发电设备(2002No·6)，’’’’⋯⋯、：试验研究：、ⅢⅢIItt，气泡雾化喷嘴的试验研究安恩科，，徐唯韧·，朱基木2，俞基宏2(1．同济大学热能工程系，上海200092；2．宝钢股份有限(集团)公司电厂，上海200941)摘要：该文通过对气泡雾化机理的研究，设计了250L／h的气泡雾化喷嘴，通过选型试验确定了油枪结构，通过流量试验确定了主要尺寸，粒度试验表明，250L／h的小油枪的SMD<100／-m，d。。<158ktm，试验油枪达到和超过了设计的要求。图2表4参5关键词：油燃烧；雾化喷嘴；

2、气泡雾化；试验研究中图分类号：TK223．23文献标识码：A文章编号：1671—086X(2002)06—0011-04ExperimentalResearchonBubbleAtomizationNozzlesANEn—kel，XUWei—renl，ZHUji—mu2，YUJi—hon92(1．FacultyofThermalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；2．PowerPlantofBaogangSteelGroupCo．Ltd．，Shanghai20094

3、1，China)Abstract：Thepaperreportsthat，guidedbyresearchworkachievementsconcerningthemechanismofbubbleatomization，a250L／hbubbleatomizationnozzlehasbeendesign；itsstructuresettledbytypeselectionanddimen—sionbyflowcapacitytests．Granularitytestsshowthatasmall250L／hoilgunmay

4、provideSMD<100／tm，dmx<158vtm，dropletsthusattainingandsurpassingdesignexpectation．Figs2，tables4andrefs5Keywords：oilcombustion；atomizationnozzle；bubbleatomization；experimentalresearchO刖罱液体的雾化喷嘴在燃油燃烧、喷雾湿法脱硫等领域有着广泛的应用，雾化喷嘴一般分为机械雾化和双流体雾化两大类，机械雾化是利用机械装置使液体产生高速旋转，首先使液体形成液膜，

5、液膜在离心力作用下被撕裂、破碎达到雾化作用，所以液体压力越大或转杯的速度越高，雾化粒径越小。Y型雾化喷嘴是传统双流体雾化的典型代表，它是利用高速气体射流对液体射流的撞击，使液体射流成为液膜或液丝，液膜和液丝被高速喷出混合孑L后，由湍流、边界层及两相流扩散等交互作用而雾化，提高液体的压力时，液体流量增大且雾化粒径随之减小。机械雾化和传统双流体雾化这两类喷嘴在设计工况工作时，雾化粒径可以保证，但在变工况，即降负荷运行的情况下，雾化粒径无法满足正常需要，而且它们对液体的粘度要求较高，同时能耗相对较大。利用气液两相流特性工作的气泡雾化喷

6、嘴是一种新型的双流体雾化喷嘴，在近年来发展很快，本文将通过气泡雾化喷嘴的试验研究，深入分析其雾化机理。1气泡雾化喷嘴的设计思想气泡雾化喷嘴是一个两级的雾化器，如图1所示⋯。在气泡雾化器中，首先利用小孔装置在混合室产生气泡两相流，混合室保持一定的压力，这样当气泡两相流流出喷嘴喷孔时，压力突降到常压，两相流中的气泡在内外压差的作用下急速收稿日期：2002—01—10作者简介：安恩科(1962一)，男，陕西扶风人，博士，同济大学副教授，从事煤粉浓度在线监测、低NO。燃烧器研究等。万方数据发电设备(2002No．6)气擒雾纺贳劈：的茼嚣

7、张窟一!——==——=——!=——!—2—=——!———!——!=—!=——!=—!!=—!=—一膨胀并发生爆裂，这就是气泡雾化喷嘴的原理。气体液体气体孔图1气泡雾化原理气泡雾化喷嘴的关键技术就是在喷嘴前形成气泡两相流，根据气液两相流的理论，气液两相的质量流率比对其流态影响很大∽j，当气液比小于25％时，气液两相流为泡状流，气液比大于25％小于29％时，两相流为弹状流，气液比大于29％小于40％时，两相流为环状流，当然两相流的流态还与两相混合室的压力，液体的性质如粘度、张力、密度等参数有关，与混合室的直径和长度也有关。气泡两相流

8、是在气泡雾化喷嘴混合室的射流区域产生的，气体射流与液体射流的夹角为45。～90。，当气体以一个或多个连续射流形式注入液体射流时，气泡流就形成了，气泡的产生速率接近常数，气泡的尺寸随气体流率的增加而增大。混合室内的两相流是亚音速流动，在混合室出口设置收缩段，一方面