【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 會(huì)上建議 。 以前的定義中噴霧包線介面不清 ， 切線位置不準(zhǔn)確 ， 帶來較大誤差；一些單位常用切點(diǎn) （ Z） 與噴嘴端面中心點(diǎn)聯(lián)線所形成的 α 角為噴霧錐角 ， 專家認(rèn)為這樣定義更有利于測(cè)量 。 霧化角的新定義 錐角 62 ?噴霧射程 噴霧射程指的是當(dāng)噴嘴在水平方向噴射時(shí) ， 噴霧炬頂部實(shí)際到達(dá)的那個(gè)平面與噴嘴噴口之間相隔的距離 。 噴霧射程是直接影響噴霧空間中液霧分布特性的一個(gè)重要指標(biāo) 。 63 ?液霧分布特性 液霧分布特性就是在與液體的噴射方向垂直的橫截面上，液體質(zhì)量的分布密度（即單位面積上分布到的液體量）沿半徑方向的變化規(guī)律。它在一定程度上反映了噴霧空間的液體分配情況。有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，測(cè)量截面離噴口越遠(yuǎn)，液霧的分布特性就越趨均勻。 64 ?霧化顆粒粒度 在油霧中 ， 油滴的大小是不均勻的 ， 最大的與最小的可能差50～ 100倍 ， 因此只能用平均直徑來表示霧化粒度 。 其中 Ni表示第個(gè)粒徑區(qū)間的粒子數(shù)目； Di表示第 i個(gè)粒徑區(qū)間的中位粒徑； a、 b為任意整數(shù) 。 為了滿足不同工程應(yīng)用的需要，前人在大量研究的基礎(chǔ)上，提出了各種形式的平均尺寸，在工程實(shí)用中，通常采用以下兩種平均方法： )/(1 babiiaiiab DNDND????????????65 1． 質(zhì)量中間直徑 （ d50、 dm、 MMD） 。 它的定義是：大于或小于這個(gè)直徑的霧滴的質(zhì)量各占 50%， 中間直徑比 SMD大 15~20%， 其值可以從霧滴尺寸的 RR分布 （ RosinRamler） 曲線上查取 。 2． 容積－表面平均直徑 D32（ d3 SMD、 索爾太平均直徑 ） 。 它的定義是：假定一群霧滴大小均相同 ， 其直徑為 ， 這群假定油滴的表面積和體積與真實(shí)霧滴的表面積和體積之比相等 ， 即 66 式中 ni — 直徑 di 的滴數(shù)； Ns— 平均直徑 ds 的霧滴數(shù)。 ???23inDinDds? ?? ????23336161iiiissssdndndNdN????67 液滴分布均勻性指數(shù)是評(píng)價(jià)霧滴尺寸均勻程度的一個(gè)重要指標(biāo) 。 在如下的 RR（ RosinRammler） 分布中 ? ?? ?nDDQ /e x p1 ????霧化顆粒均勻性 其中 D為液滴尺寸分布中的某個(gè)特征尺寸； n為液滴尺寸分布的均勻性指數(shù) ， 表明液滴分布的均勻性 ， 與分布范圍的寬窄有關(guān) ， 通常 n4。 n越大 ， 分布越均勻 ； Q為尺寸小于某個(gè) D值的所有液滴的體積占總的液霧的體積百分比 。 顯然 D 越大 ， 霧化粒度越粗 。 68 當(dāng)液霧中的顆粒尺寸按 RosinRammler關(guān)系分布時(shí)，描寫霧化顆粒粒度的 Sauter平均直徑 SMD、質(zhì)量中間直徑 MMD可以進(jìn)一步表示為 ： D式中： Γ 不完全概率積分的 Γ 函數(shù)； N噴霧均勻度指數(shù)； 特征直徑，與液滴分布的峰值位置或平均直徑有關(guān)。這樣，就建立了霧化顆粒粒度與霧化顆粒尺寸分布特性間的聯(lián)系。 69 各種不同的工藝過程對(duì)霧滴速度的要求并不一致，為此，需對(duì)霧滴出口速度進(jìn)行檢測(cè)，在保證霧化質(zhì)量的前提下，將霧滴速度控制在合適的范圍內(nèi)。 目前，先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀可以對(duì)單個(gè)霧滴速度進(jìn)行逐個(gè)測(cè)量并給出一定速度下霧滴的數(shù)目，或給定直徑下霧滴速度及其平均值。 ?霧滴速度分布特性 70 二、影響霧化質(zhì)量因素 霧化效果 噴嘴結(jié)構(gòu) 原料物性 工作參數(shù) 其它 71 ?噴嘴結(jié)構(gòu) 根據(jù)液體霧化機(jī)理可知：液體離開噴嘴時(shí)所具有的切向速度和徑向速度的大小，對(duì)于噴霧特性有決定性的影響，在整個(gè)噴射過程中若能增大這兩種速度的分量，那么噴霧錐角就比較大，射程比較遠(yuǎn)，而液體則能分布到比較廣闊的空間中去，能夠使更多數(shù)量的外界空氣參與霧化過程。由此可見，噴嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)和型式對(duì)噴油中切向速度分量的大小密切關(guān)系，同時(shí)對(duì)油流流經(jīng)噴嘴的紊流擾動(dòng)強(qiáng)度有很大影響，因此噴嘴的結(jié)構(gòu)是一種影響霧化特性的重要因素。 72 ?原料物性 液體物性對(duì)霧化的影響主要是指液體粘性力和表面張力的影響。研究表明，粘性力會(huì)抑制液體表面上波的形成，并阻止由細(xì)絲進(jìn)一步變成顆粒，因此液體粘性力增加，將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生具有較大尺寸的顆粒。表面張力由于會(huì)阻止液體表面的擾動(dòng)或變形，因而可以阻礙霧化過程的進(jìn)行，并阻止表面波的生成，延緩絲條的形成過程，隨著表面張力的增加，霧化質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重惡化。 73 ?工作參數(shù) 噴嘴工作參數(shù)包括氣壓、油壓、氣液比及油流量等，氣壓、油壓決定著空氣速度和燃油速度的大小，影響著兩者相對(duì)速度的高低，從而影響噴嘴的霧化質(zhì)量，相對(duì)速度越高，霧化質(zhì)量越好。氣液比則通過空氣速度的改變和參與霧化能量的多少來影響噴嘴霧化質(zhì)量，一般來說，隨著氣液比的增強(qiáng)，霧化液滴直徑變細(xì)，增加到一定值后，對(duì)改善霧化的效果不明顯。 74 第五章 測(cè)試技術(shù) 常 規(guī) 噴 嘴 性 能 噴霧錐角 流量特性 流量分布不均勻度 霧 化 質(zhì) 量 霧滴尺寸 霧滴尺寸分布均勻性 75 ? 常規(guī)噴嘴性能測(cè)試 ? 速度測(cè)量 節(jié)流法測(cè)速 互相關(guān)技術(shù)測(cè)速 熱線風(fēng)速儀測(cè)速 LDV（ 激光多普勒測(cè)速）技術(shù)測(cè)速 PIV（ 粒子成像測(cè)速）技術(shù)測(cè)速 ? 流量測(cè)量 ? 噴霧錐角 ? 霧化質(zhì)量測(cè)試 ? 霧化粒徑測(cè)量 76 常規(guī)噴嘴性能的測(cè)試 ? 速度的測(cè)量 1． 節(jié)流法測(cè)速 流體通過節(jié)流件時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓降，由流量與壓降的關(guān)系即可測(cè)得流量。文丘里管是測(cè)量法是當(dāng)前使用最多的多相流量測(cè)量法。皮托管是測(cè)量單相流中流體速度的經(jīng)典設(shè)備。將探頭正對(duì)物流就可以測(cè)得與當(dāng)?shù)亓黧w靜壓相應(yīng)的動(dòng)壓，由此可計(jì)算出速度。使用皮托管測(cè)量局部速度的主要問題是它只適用于流動(dòng)均勻且兩相流速幾乎相等的情況。 77 常用于穩(wěn)態(tài)流動(dòng) 。 瞬態(tài)中可采用自適應(yīng)互相關(guān)法 。 用互相關(guān)技術(shù)只能測(cè)一個(gè)速度量 。 ? ?? ? ? ?? ??? ??????02120 112dttfdttftfR2．互相關(guān)技術(shù)測(cè)速 如果在流動(dòng)的上下游各布置一個(gè)傳感器，就可以獲得脈動(dòng)從一處到另一處所需的時(shí)間。若脈動(dòng)隨流體以流體速度遷移，就可以把脈動(dòng)當(dāng)作示蹤物。其相關(guān)函數(shù)為： 對(duì)足夠長(zhǎng)的時(shí)間取平均，因而 R12(τ)在 τm處到最大，于是流動(dòng)速度為： 78 其中 a、 b為與流體參數(shù)及探頭結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)； n為與流速有關(guān)的常數(shù)； tw為熱線溫度； tf為流體溫度 。 ))((2 fwn ttbuaRI ???3．使用熱線風(fēng)速儀測(cè)速 基本原理：利用通電的熱線探頭在氣流中的熱量散失強(qiáng)度與氣流速度大小之間的關(guān)系來測(cè)定流速。 . 測(cè)量流速的基本方程式為 優(yōu)點(diǎn)：探頭尺寸小、反應(yīng)快、靈敏度高。 79 4． LDV（ 激光多普勒測(cè)速 ） 技術(shù)測(cè)速 激光多普勒技術(shù)已迅速地在很多場(chǎng)合得到應(yīng)用 ， 不僅可以用于測(cè)量速度 ， 還可以用以測(cè)量微粒直徑 。 LDV（ Laser Doppler Velocimetry） 就是應(yīng)用該技術(shù)設(shè)計(jì)的流場(chǎng)測(cè)量?jī)x器之一 。 測(cè)速基本原理： 當(dāng)激光照射到跟隨流體運(yùn)動(dòng)的示蹤粒子時(shí) ， 產(chǎn)生的散射光頻率與入射光頻率之間的偏差與流體速度成正比 ， 因而只要測(cè)出多普勒頻移即可確定示蹤粒子即流體的速度及濃度分布 。 80 優(yōu)點(diǎn) ： ，對(duì)流動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)； 成分和密度影響； ； ，零到超音速均可； ，可重復(fù)性好； ； 器的計(jì)算機(jī)化，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)處理 。 限制： 只能對(duì)空間逐點(diǎn)