ICP—AES液体雾化进样技术的进展

本文综述了近年来ICP—AES液体雾化进样技术的进展,内容包括:气动雾化、超声雾化、热喷雾雾化、雾化室及去溶系统。

紧耦合旋涡环缝式雾化器的初级液体雾化机理研究

为了初步探究紧耦合旋涡环缝式雾化器在真实条件下的液体雾化过程,本文在对旋涡环缝式雾化器气体单相流场特性分析的基础上对金属熔体破碎后形成的并不再继续破碎的雾化液滴在旋流场中的飞行轨迹进行基于离散相模型的数值模拟.研究结果表明:在雾化室内导液管前端中心孔液滴源位置处,自距气流场中心轴线距离越远的液滴源进入旋流场中的雾化液滴在导液管前端径向铺展范围越大.自雾化室内导液管前端中心孔液滴源进入旋流场中的雾化液滴其直径越大则在导液管前端沿径向铺展的范围越小.气流场中的回流区域和雾化液滴自身动能对雾化液滴在旋流场中的飞行轨迹有很大的影响,并且旋涡环缝式雾化器对金属熔体存在两种破碎模式,即波动破碎模式和膜状破碎模式.模拟结果可为旋涡环缝式雾化器在真实液体雾化过程中雾化模式的分类提供参考.

有约束、轴对称抛撒条件下液体破碎、雾化的远场研究

液体轴对称抛撒在研制云雾爆轰武器中有着重要的实际应用背景和学术研究价值.由于过去这方面大量的工作集中在野外场地中进行,对液体燃料抛撒初期及后期形成的云雾区特性缺少细致的实验研究.本文用垂直无膜激波管与液体抛撒发生器结合起来,用多根隔条形成不同宽度的间隙,利用激光粒子测量仪研究在有约束的条件下,液体破碎、雾化的远场特性,并得到了一些结论.

一种模拟液体雾化的守恒型Level Set方法

本文发展了一种追踪气液界面的守恒型Level Set(LS)方法。针对LS方法本身质量不守恒的缺陷,本文提出了基于局部曲率的质量弥补修正措施,提高了LS方法的质量守恒性。本文采用Zalesak's disk和二维变形速度场两个验证性算例验证了该方法的准确性。该方法为以后详细研究雾化机理奠定了坚实的基础。

可压缩气流中平面液体层雾化的线性稳定性理论推导(英)

论述了平面粘性液体层喷射进入可压缩气流中的线性稳定性。根据液体、气体的质量和动量守恒，推导出了Ｔｅｍ ｐｏｒａｌ、Ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ 和Ａｂｓｏｌｕｔｅ 不稳定雾化模型的各种特性方程，其解具有二种形式：ｐａｒａ－ｓｉｎｕｏｕｓ和ｐａｒａ－ｖａｒｉｃｏｓｅ。

激波作用下液体喷射雾化的实验研究

液体在气流作用下的喷射抛撒过程是流体力学研究中令人感兴趣的重要领域 .笔者采用改进后的激波管实现了激波作用下液体的喷射抛撒 ,并通过阴影照相和激光散射法分别对液体的抛撒状态和抛撒液滴的直径进行了测量 .研究表明 ,在喷射过程中 ,流场中固定位置所测得的液滴 Sauter平均直径随时间的发展而逐渐减小 ,在开始时刻液滴直径减小较快而最终渐趋平缓 ;在对不同抛撒距离雾化场的测量中发现 ,不同位置测得的颗粒最大直径随测量位置离开抛撒装置距离的增加而增加 ,本文从液滴受力的动力学角度分析了这一现象 .

新型扇形雾化喷嘴的实验研究

在对Y型喷嘴结构和雾化机理研究分析的基础上,设计了一种新型的扇形雾化喷嘴,并对该喷嘴进行了实验研究.实验测量了不同气、液压力下扇形雾化喷嘴的流量、雾化角和索特尔平均粒径及其在空间上的横向和纵向分布.通过对液流量用Y型喷嘴设计公式进行拟合,得到了公式中适合扇形雾化喷嘴设计的系数取值:μ=0.39,β=0.98.喷雾雾化角α大约在90o～98o之间,变化不大.喷雾的索特尔平均粒径在空间横向呈类似'W'的分布,在空间纵向呈逐渐降低并趋于稳定的分布.

内混式扇形空气雾化喷嘴参数研究

采用Eulerian-Lagrangian耦合模型,对内混式空气雾化喷嘴性能进行了数值模拟,模拟结果表明:索特尔平均直径随气液质量流量比的增加,先逐渐减小,达到极小值后,又逐渐增大,SMD的极小值约为39.5μm;当气液质量流量比为23%时,距离喷嘴出口20 mm处液滴基本被气流束缚在扇形平面方向上±20 mm的范围内,液滴浓度和速度分布呈"双峰型"分布,最大值出现在"扇形"喷雾区域的边缘处(Y=15 mm和Y=-15 mm);绝大部分液滴粒径在15～50μm,峰值约为25μm,索特尔平均直径为45.2μm。

动式吸入染毒装置对4种化学物质雾化效果的评价

目的:建立用于毒理学试验的动式吸入染毒装置并对其应用效果进行评价。方法:建立实验动物动式吸入染毒装置,选择4种化学物质配制成一定的实验浓度,采用机械送风装置,经雾化装置雾化后向染毒柜内均匀连续输送液态化学物质气体,在不同时间、监测点测定染毒柜内的温度、湿度和化学物质浓度,观察染毒柜环境条件的一致性以及化学物质发生的均衡性。结果:柜内温度、湿度恒定;4种液体化学物质在柜内的气体浓度具有良好的稳定性。结论:液体雾化动式吸入染毒实验装置能满足液体化学物质的吸入染毒要求。

内混式扇形空气雾化喷嘴参数分析

采用Eulerian-Lagrangian耦合算法,对内混式空气雾化喷嘴的性能参数进行了数值模拟,结果表明:气液质量流量比为定值时,随着喷嘴孔口宽度的增大,雾化角和液滴的速度逐渐减小,索特尔平均粒径(SMD)不断增大;为了获得更细小的液滴,喷嘴孔口宽度不宜过大;喷嘴孔口宽度为定值时,SMD随气液质量流量比的增加,先逐渐减小,达到极小值后,又逐渐增大,喷嘴孔口宽度为0.6mm时,SMD的极小值约为39.5μm。

基于农药热力烟化雾化机理研究的可视化测试装置

烟雾载药防治技术具有防效高、用药省、无需用水等显著优点,广泛应用于农林病虫害的快速防治。目前国内外对该技术的研究大都停留在热力烟化后的效果层面上,而对热力烟化雾化过程及机理缺乏深入认识、相关测试装置十分匮乏。因此,笔者在现有热烟雾机热力烟化技术基础上,采用高纯度耐高温石英材料,研制出用于农药热力烟化雾化机理研究的可视化测试装置,实现了对油溶剂或水基型农药热力烟化雾化中破碎、裂化、蒸发及冷凝形成雾滴的过程的可视化研究,以及对雾滴粒径、热力烟化雾化管轴向温度和压力及其出口气流速度分布的测试,从而为农药热力烟化雾化机理的探讨提供方法和依据。

甘油、水与压缩空气三流体喷雾雾化特性

气体与液体双流体喷雾的工业应用已较为成熟,三流体喷雾作为一种较新的喷雾方式,目前工业应用与相关研究均较少。针对一种三流体雾化喷嘴,搭建喷雾与测试实验台,利用高速摄像仪与相位多普勒粒子测试仪(PDPA)对三流体喷嘴甘油、水与压空雾化特性进行研究。探讨分析气液质量比(ALR)对液滴直径与速度的影响,以及直径与速度轴向与径向空间分布特性。研究发现当ALR范围为0.327~0.518时,液滴直径随ALR变化较小。液滴直径与速度空间分布极不均匀,喷嘴出口附近存在液滴直径随轴向距离增加而快速下降与液滴加速现象。此外,不同喷雾轴向距离下,中心部位的液滴比喷雾边缘更细小。

新型内混式气水雾化喷嘴特性研究

为满足研究蒸发冷却需要,本文运用数值计算方法,研究一种适合蒸发冷却的内混式扇形空气雾化喷嘴特性,分析其在非稳态条件下喷嘴外部浓度分布以及颗粒粒径分布,获得最佳气水比。

受激液体射流破碎的实验研究

利用自行设计的实验装置,研究了受激液体射流的破碎特征.实验证明了受激液体射流在恰当频率的外加激励作用下,其破碎较自由射流更快,喷雾锥角及破碎长度也会发生相应的变化.

固体火箭发动机液体喷射熄火过程中喷射液体的射流速度和液滴运动与蒸发

针对在固体火箭发动机液体喷射熄火研究中所用液体喷射实验装置,推导了液体射流速度,液滴运动与蒸发的控制方程组,并进行丁数值求解,研究了影响射流速度、液滴尺寸及其蒸发速率的因素。结果表明:液滴的初始速度和直径主要受喷射压降、液体表面张力和粘度的影响;影响液滴运动速度的因素有环境压强和温度;环境温度和液体的汽化潜热对液滴的蒸发速率有着重要的影响。上述结果对于合理设计满足固体火箭发动机熄火要求的液体喷射装置,选择合适的液体介质具有一定的指导意义。

喷雾降尘在煤炭装卸环境中的应用研究

针对煤炭装卸环境中的煤粉尘污染状况，运用喷雾降尘方法，使煤炭装卸环境得以根本的改善。通过在试验台上对液体雾化装置的关键部件——喷嘴的一系列喷雾性能测试，得出了一些具体的结果，这些结果是选用喷嘴和设计喷雾降尘装置的依据。同时，对不同类型的喷嘴的适用场合、装置的最佳耗水量、雾滴参数与粉尘粒径的相互关系等一系列问题作了探讨，并就如何在煤炭装卸环境中实现液体雾化技术的自动控制等问题谈了一些设想。

对水旋喷漆室除漆雾装置的改进

分析了传统水旋喷漆室存在的两大弊端:一是喷房内各水旋器受风不均匀,导致有些水旋器雾化效果较差;二是喷房底部大面积积水,形成的漆泥难以清理的问题。为解决这些问题,提出了在水旋喷漆室底部增设水槽组件的方法,这样既能保证喷房水旋器受风均匀,又可让溢流的漆泥,各行其道,便于清理。经工程实例验证,此方法取得了良好的效果。通过对喷房水旋器雾化产生机理的分析,对文氏喷房、底水帘等设备也有一定的借鉴作用。

不同界面约束对爆炸作用下液体抛撒影响分析

采用高速摄影仪拍摄了不同界面约束条件液体抛撒的高速撮影图片,通过对这些图片的分析,得出了不同界面约束条件液体抛撒的最大速度、作用时间、半径、速度衰减系数以及液体抛撒的不对称性。依据不可压缩柱面流体界面运动、变化规律,在分析了爆炸作用下液体抛撒初期界面初始扰动运动、变化的基础上,探讨了不同界面约束对扰动放大因子及界面稳定的影响。根据液体二次破碎理论,分析了不同界面约束条件对液体二次破碎的影响;结合实验结果讨论了不同界面约束对液体抛撒的作用时间、半径以及速度衰减系数的影响。

超声速气流中横向煤油射流的数值模拟

为了对超声速气流中液体横向射流进行数值模拟,采用Eulerian Lagrangian方法描述气液两相流动现象,用随机轨道模型追踪液滴的运动历程,并考虑气流可压缩性、流场不均匀性及液滴变形对液滴运动的影响,开发了相应的计算程序。计算结果发现,液体射流与气流之间存在着强烈的相互作用,液滴在进入气流中不久就破碎成很小的子液滴,受煤油液雾的影响气流速度、温度急剧下降,同时在喷孔上游出现一道弓形激波。与液雾结构的纹影图像和液雾穿透的实验结果对比显示,数值计算结果基本合理。