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重渣油复合雾化喷嘴设计及实验研究

徐展  
【摘要】:论文针对目前重渣油等高粘度劣质燃油在燃烧中存在的问题,查阅了大量国内外相关文献,综合运用气泡雾化技术和气动旋流雾化技术,设计了一种适用于重渣油燃烧并且结构可变的复合雾化喷嘴;利用LDV速度测量系统和LS-2000激光粒度分析仪对复合雾化喷嘴的流量特性和雾化特性进行了结构参数、操作参数等多因素冷态试验研究,得到如下结论:复合雾化喷嘴的雾化粒径SMD与速度之间无耦合关系;在实验范围内,气液注入孔面积比接近2.0,混合腔长径比为2.0,气液质量比GLR范围在0.02~0.04,气液压力比pa/pl约介于0.8~1.2之间时,喷嘴雾化质量较好。随着GLR的增加,雾滴粒径SMD先呈迅速减小趋势,但当GLR0.04后,雾滴粒径SMD减小趋势趋于平缓;最佳气液质量比GLR应控制在0.02~0.04范围以内。采用乘幂格式关联拟合实验数据得到液体流量????与GLR、出口流量系数??与GLR的关系式;基于因次分析和相似准则原理,运用最小二乘法得到了SMD与诸多因数的经验公式。实验数据对喷嘴设计和现场应用具有重要指导意义。运用理论雾化模型对实验数据进行分析,根据Sojka雾化模型和Lund雾化模型预测SMD计算值和实验值随着GLR的变化趋势基本一致,模型得到的最佳气液比GLR介于0.02~0.04之间,与实验误差在29%~35%以内,验证了计算模型的合理性。运用VB6.0软件编译开发了复合雾化喷嘴设计计算程序,实现复合雾化喷嘴设计计算过程可视化,简洁化,极大的节约了计算成本。


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