霧化噴嘴的工作原理

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霧化噴嘴的工作原理

對液態工作介質的霧化原理研究往往滯后于噴嘴霧化技術應用，它是為了改進和完善霧化技術而慢慢開展起來的，20世紀30年代才開始對液體霧化機理進行研究，目前還在研究之中，至今對有些霧化方式的機理也還研究的不夠透徹，下面介紹目前人們對幾種主要霧化方式的一般工作原理說明：

    一，壓力霧化噴嘴：

    當液體在高壓的作用下，以很高的速度噴射出噴嘴進入到靜止或低速氣流中，由于噴嘴內部流道結構不同，其霧化過程也不同下面介紹不同結構作用下的壓力霧化噴嘴：

1，直射噴頭霧化過程

    液體經過加壓后獲得較大的動能，經過小孔后液體將以很大的速度噴射出去，在液體表面張力、粘性及空氣阻力相互作用下，液體由滴落、平滑流、波狀流向噴霧流逐漸轉變

2，離心噴頭液膜射流霧化過程

    在液體壓力較低的情況下，液體所獲得的速度很小，這時主要是液體表面張力和慣性力起作用，雖然液體的表面張力比慣性力大，使液膜收縮成液泡，但在氣動力作用下仍破碎成大液滴，隨著壓力增大，噴射速度增加，液膜在慣性力作用下而變得很不穩定，破碎成絲或帶狀，與空氣相對運動產生強烈的振動，液體自身的表面張力及粘性力的作用逐漸減弱，液膜長度變短、形狀發生扭曲，在氣動力的作用下破碎為小液滴，在更高的壓力作用下液體射流速度更大，液膜離開噴口即被霧化 

    在研究離心式噴嘴霧化過程中，發現液體的表面張力越小，則液膜越容易發生破碎，形成小絲、帶，形成更細小的液滴，液體的粘性對液滴破碎起到阻礙的作用，液體的粘稠度越高，液體越不容易霧化成小液滴，只能形成絲，甚至是片狀或塊狀，同時我們發現液體的粘性對液體在旋流室的旋流張度也會產生一定的影響，當粘度低時，旋流室的內部結構在切向和徑向兩個方向上給液體的作用力增大，使液滴的霧化質量變好，在霧化中期，表面張力起主要作用，即影響液膜分裂，而在霧化后期，粘性力、表面張力、油滴慣性力和空氣阻力相互作用，是液滴進一步分裂

二，旋轉式霧化噴頭

    將液體供向高速旋轉件中心，液體向旋轉件周邊或孔中甩出，它就是借助離心力和氣動力而霧化液體的旋轉式霧化。當液體流量很小，離心力大于液體表面張力時，轉盤邊緣拋出的少量大液滴，此時直接分裂成液滴。當流量和轉速增大，液體被拉成數量較多的絲狀射流，液狀流極不穩定，液體離開盤緣一定距離后由于與周圍的空氣發生摩擦作用而分離成小液滴。這就是絲狀割裂成液滴。當轉速和流量再增大．液絲連成薄膜，隨著液膜向外擴展成更薄的液膜，并以很高的速度與周圍的空氣發生摩擦而分離霧化，由薄膜狀分裂成液滴

三，介質霧化式噴頭

    介質霧化噴嘴根據不同的工作介質又可分為蒸汽霧化。空氣霧化，根據霧化方式的不同又分為氣動霧化和氣泡霧化，借助空氣或蒸汽等流體的高速同軸或垂直方向的高速射流，對液態工作介質的液柱或液膜進行霧化的噴嘴，統稱為雙流體霧化噴嘴，也稱為氣動噴嘴、空氣霧化噴嘴，他們的霧化原理與前邊敘述的壓力霧化過程相似，只是加強了周圍氣流的流動對液體的作用，這種噴嘴主要是利用高速，一般以每秒數十米甚至超聲速的空氣或蒸汽與低速液體的液柱或液膜相互接觸產生振動、摩擦，使液體破碎為細小液滴，即空氣對液體的摩擦作用力大于液體的內力使液體破碎流股或液膜