黏性液体高效三次雾化机理探索与研究

摘要

油雾润滑是一种高效微量润滑方法，其原理是利用压缩空气将润滑油雾化，并送入润滑点进行工作。目前已被证明是一种较先进的润滑方式之一。与传统的润滑方式相比，油雾润滑能够保证设备高效率、低故障、环保、节能运行。随着油雾润滑理论的深入研究得知，黏性液体雾化后所获得的颗粒粒径多在数十微米以上，而从雾化后油雾的传输与稳定存在的角度出发，希望雾化颗粒的粒径在1μm以下。而常规的一次或二次雾化方式，对于5μm以下的超细微粒径的雾化颗粒的获得，由于能耗较大，雾化效率不高。本文主要是利用二次雾化后流体的剩余能量，实现对于较大雾化颗粒的再次雾化，即三次雾化。
　　本文简述了黏性液体雾化机理，介绍了气力式雾化、机械式雾化和超声波雾化等雾化方式，及雾化后的油雾颗粒尺寸分布。重点讨论了基于撞击流技术的黏性液体三次雾化机理;油雾颗粒在相互碰撞时受到的弹性力、液桥力、范德华力和静电力等作用力;结合油雾颗粒碰撞—碎裂模型和同轴对心碰撞实验，分析三次雾化后的粒径变化，并设计搭建了油雾颗粒碰撞实验台。
　　实验中对自制喷嘴进行了雾化效果测试，最终选择喉部直径在1.6mm～2.4mm之间的喷嘴进行油雾颗粒的碰撞实验。通过对大量实验数据的分析，得出进气压力、压缩空气流量与三次雾化后油雾颗粒粒径的关系曲线，及碰撞前后油雾颗粒粒径变化率与韦伯数关系曲线。选择喷嘴喉部直径和进气压力为碰撞前后粒径变化率的主要影响因素，通过正交实验方法，确定最佳三次雾化效果时的喷嘴喉部直径和进气压力，同时确定喷嘴喉部直径是影响实验效果的关键因素。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及来源

1．2 国内外研究现状及发展动态

1．3 课题研究目的和意义

1．4 本课题的主要研究内容及主要工作

第2章 油液雾化技术的研究

2．1 引言

2．2 油液雾化的影响因素

2．3 油雾颗粒的形成

2．4 雾化方式

2．4．1 气力式雾化

2．4．2 机械式雾化

2．4．3 超声波雾化

2．5 撞击流技术

2．5．1 撞击流的分类

2．5．2 撞击流的理论研究

2．5．3 撞击流技术在油雾润滑中的应用前景

2．6 油雾颗粒分布特性

2．6．1 液滴分布尺寸的描述

2．6．2 经验分布函数

2．6．3 液滴平均直径表达式

第3章 碰撞过程中油雾颗粒间的相互作用

3．1 引言

3．2 影响油雾颗粒碎裂的主要作用力

3．2．1 液桥力

3．2．2 范德华作用力

3．2．3 静电力

3．3 油雾颗粒之间相互作用力的比较

第4章 油雾颗粒碰撞模型

4．1 引言

4．2 油雾颗粒碰撞模型

4．2．1 油雾颗粒碰撞后没有发生相互作用

4．2．2 油雾颗粒碰撞后聚合为大颗粒

4．2．3 油雾颗粒碰撞后破碎为大量的粒径更小颗粒

第5章 油雾颗粒碰撞——碎裂实验研究

5．1 超音速二次雾化装置对油雾颗粒碎裂影响的实验研究

5．1．1 实验目的

5．1．2 实验器材

5．1．3 实验内容

5．1．4 实验步骤

5．1．5 实验数据分析

5．2 油雾颗粒碰撞——碎裂影响因素的研究

5．2．1 实验目的

5．2．2 实验器材

5．2．3 实验内容

5．2．4 实验步骤

5．2．6 正交实验

第6章 结论与展望

参考文献

致谢