喷雾汽化器结构设计的分析与优化

摘要

为进行喷雾汽化器结构设计方法的优化,基于颗粒在气流场中的两相流受力特征,理论分析并获得了气液并流过程中,求解液滴从层流到湍流状态的运动时间和运动距离的函数关系式.以碳酸乙烯酯液滴在富氢环境中的运动为例,对比分析了该理论法和常规图解积分法,显示出理论法相比图解法在消除两方面的不确定性因素后,计算结果的准确性更高.研究发现:当液滴粒径一定时,初始速度对液滴径向减速运动时间的影响可忽略;在常见的粒径和速度下,液滴轴向减速过程非常短暂,减速段时间小于其径向减速时间的15％,且粒径越大,减速段时间占比越小.针对一系列单流体压力式工业喷嘴,得到了可直接读取喷雾汽化器直径和最小直段高度的算图.